автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование эффективной эксплуатации индивидуальных машин по результатам их технического состояния

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ МАШИН НО РЕЗУЛЬТАТАМ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность 05.20.03. - Технологии и средства технического обслуживания

в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

МАРТЫНОВ БОРИС ГРИГОРЬЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ. МАШИН ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность 05.20.03. — Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном аграрном университете и в Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии

Научный консультант: . заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Аллилуев Валерий Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Смирнов Василий Тимофеевич

член-корреспондент РАЕН, доктор технических наук, профессор Капустин Александр Александрович доктор технических наук, профессор • . '

Лукинский Валерий Сергеевич

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Северо-Западный научно- исследовательский институт механизации и электрификации сель. ского хозяйства (СЗНИИМЭСХ) РАСХН л ,

в 12 час,00 мин. на заседании диссертационного Совета Д 220.060.06 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук в Санкт-Петербургском Государственном аграрном университете по адресу:. 196601, Санкт-Петербург, г. Пушкин, Академический цр. 23, ауд 2-719.

с диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета.

Защита состоится «07» июля 2005 года

Автореферат разослан «31 »мая 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.и., профессор

1. Общая характеристика работы

1.1. Актуальность проблемы. В последнее время в сельском хозяйстве существенно изменился машинно-тракторный парк. Появились машины, повышающие производительность труда, улучшающие условия работы. Однако количество отказов все еще остается значительным и более 25% тракторов и других с/х машин может находиться в неработоспособном состоянии. На протяжении многих лет в величина коэффициента технической готовности колеблется в пределах 0,6 - 0,7. В условиях ускорения научно-технического прогресса важное значение приобретает высокопроизводительное использование техники, во многом зависящее от организации эффективного контроля качества изготовления и ремонта машин, технического диагностирования ее при эксплуатации и обслуживании. Кроме этого, большое внимание специалистов, как сельского, так и лесного машиностроения уделяется развитию теоретических и практических основ организации сервиса машин, обоснованию оптимальных периодов профилактических и ремонтных мероприятий, основанных на таких свойствах надежности как безотказность, долговечность и ремонтопригодность. В настоящее время все разработанные модели профилактики строятся на основе теории массового обслуживания, в основе которой лежат многочисленные статистические исследования. Результатом таких исследований являются решения, которые принимаются на основе усредненных значений, что значительно снижает эффективность использования машин. Кроме этого в законченных разработках не используются результаты контроля технического состояния машины для определения оптимального времени профилактики. Отсутствие разработок по выбору индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации является негативным фактором, влияющим на рациональную эксплуатацию машин лесного и сельскохозяйственного назначения. Решение проблемы эффективного использования техники требует разработки индивидуальной стратегии эксплуатации машин с учетом их текущего технического состояния на основе вероятностных моделей, что, в свою очередь, влечет повышения эффективности технического диагностирования машин на принципиальна новом уровне, с применением универсальных безразборных методов и электронных высокопроизводительных автоматизированных установок, обеспечивающих поточность процесса диагностирования с достоверным заключением о техническом состоянии и остаточном ресурсе машин.

В диссертационной работе эта проблема решается путем разработки методики обоснования выбора стратегии эффективной эксплуатации для индивидуальной машины по результатам ее текущего технического состояния на основании теории вероятности и математической статистики, разработки динамических методов и электронных средств диагностирования машин. ■

12.1 (ель работы — обоснование и разработка научных и технических основ совершенствования технологических процессов эксплуатации машин с/х и лесного профиля на основе вероятностных моделей и безразборных универсальных методов и средств технического диагностирования.

1.3. Объектом исследования были тракторы сельскохозяйственного и лесного назна-чепия и средства технического диагностирования агрегатов, механизмов и факторов в целом. •

1.4. Научная новизна работы. Разработана методика обоснования выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния, содержащая представление относительной вероятности как основного критерия выбора области эффективной эксплуатации, вероятностные модели выбора индивидуальной стратегии эксплуатации, класс аналитических функций моделей диагностики наилучшим образом согласующийся с серийными статистическими данными, а также систему математических моделей, гюзво

лякхцих оптимизировать номенклатуру проверяемых параметров в зависимости от условий проведения диагностики, определять с высокой степенью достоверности техническое состояние агрегатов и машину в целом, разделяя отремонтированные агрегаты на условные категории качества и собирая машину из агрегатов, имеющих одинаковые значения этих категорий, что позволяет более полно использовал. их технический ресурс.

1.5. Значимость для теории н практики. Для теории имеют значение: представление относительной вероятности как основного критерия выбора области эффективной эксплуатации; вероятностная модель стратегии эксплуатации; класс аналитических функций моделей диагностики; , математические модели связи диагностических и структурных параметров; методика разделения агрегатов на условные категории качества.

Для практики имеют значение: определение области эффективной эксплуатации машин в реальном времени; технические решения, обеспечивающие возможность создания системы индивидуальной эффективной эксплуатации с/х машин по результатам диагностирования; средства и технологии определения технического состояния с/х машин.

1.6. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Представление относительной вероятности как основного критерия и вероятностные модели выбора индивидуальной эффективной эксплуатации машин.

2. Класс аналитических функций моделей диагностики, наилучшим образом согласующийся с серийными статистическими данными. -

3. Энтропийный принцип определения количества информации и информационной ценности параметров для целей оперативного контроля механизмов машин.

4. Математические модели оптимизации номенклатуры проверяемых параметров и диагностических средств, а также функциональной связи диагностических параметров с показателями работы и технического состояния машин.

5. Методика определения категории качества машин по результатам диагностирования. .

6. Универсальные методы диагностирования тракторов и других лесозаготовительных машин, включенные в автоматизированные диагностические установки ДИПС (КИ-13 940-ГОСНИТИ) и AMT (KK-13950-ГОСНИТИ), а также комплект диагностических электронных приборов.

1.7. Внедрение. Разработанные методы и способы диагностирования механизмов тракторов и рабочих органов машин внедрены и реализованы в серийно выпускающихся диагностических установках КИ-13940-ГОСНИТИ, КИ-13950-ГОСНИТИ, малогабаритных электронных приборах «Вибротестер ЛСХИ», АВД, ИИП-ЛСХИ.

Разработанные автором электронные блоки вошли составной частью в серийно выпускающиеся диагностические установки КИ-13940-ГОСНИТИ и КИ-13950-ГОСНИТИ. ,. ¡ . ■

Лично автором разработаны диагностические приборы: «Вибротестер ЛСХИ» для диагностирования дизелей и коробок передач, АВД, ИИП-ЛСХИ, внедренные на АО «Кировский завод», постах ТО и диагностики тракторов и машин. На базе данных средств в настоящее время выпускается диагностический прибор КИ-28062-ГОСНИТИ-СПГАУ, подготовлен к испытаниям опытный образец прибора Navigator ООО «Автограф». . .

Совместно с ГОСНИТИ разработаны технологии диагностирования тракторов всех марок, выпускающихся в России.

1.8. Апробация. Результаты исследований по диссертационной работе доложены и одобрены на научных конференциях СПбГАУ (ЛСХИ) в 1981 - 1991 годах, на Всесоюзной научной конференции по диагностике и прогнозированию технического состояния подвижного состава автомобильного транспорта (Харьков) в 1980г., Всесоюзной научно-технической конференции по испытаниям на надежность и работоспособность сельскохозяйственной техники (Кант, Киргизская МИС) в 1981 г., Всесоюзной научно-технической конференции «Повышение эффективности использования автомобильного транспорта и автомобильных дорог в условиях жаркого климата и высокогорных районов» (Ташкент) в 1985 г., Всесоюзной научно-технической конференции по внедрению методов и средств диагностики автотранспорта (Одесса) в 1987 г., Всесоюзном координационном совещании вузовской науки по вопросам использования, надежности и ремонта машин (Ашхабад) в 1989 г., на Международном симпозиуме «Шум и вибрации на транспорте» (Санкт-Петербург) в 1992 г, на Международном научно-техническом семинаре «Виброакустическое проектирование и вибрационная диагностика машин, оборудования и сооружений» (Екатеринбург) в 2002 году, на научных конференциях СПбГЛТА в 2003-2005 годах. Кроме этого, диагностические средства экспонировались на выставках ВДНХ в 1985-1986 гг и «Интенсификация-90» в г. Санкт-Петербурге.

1.9. Публикации. По результатам исследований опубликовано 48 работ, в том числе: 1 монография (объемом 6,5 п.л.), 5 статей во Всероссийских сборниках научных трудов, 2 статьи в сборниках статей Всесоюзных научно-технических конференций, 2 статьи во Всесоюзных технических журналах, 4 статьи в межвузовском сборнике научных трудов, остальные в сб. трудов СПГАУ, ВНИИЭП и др.; 4 авторских свидетельства на изобретения.

Работа выполнена на кафедре Эксплуатации машинно-тракторного парка Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета и кафедре Технологии лесозаготовительных производств Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии.

Решение отдельных частных задач по теме и внедрение результатов работы выполнены автором совместно с аспирантом Боровским М.В.

1.10. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, общих выводов, указателя литературы и приложений.

2. Содержание работы.

Введение. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены основные положения, выносимые на защиту.

2.1. Первый раздел « Состояние проблемы и задачи исследований» содержит обзор научных исследований, выполненных по тематике рассматриваемой проблемы.

Основу теории и пути практического решения проблемы повышения эффективности использования машинно-тракторного парка в условиях эксплуатации на основе технического диагностирования создали работы В.А.Аллилуева, С.А.Иофинова, Н.С.Ждановского, В.М.Михлина, Б.В.Павлова, , А.В.Николаенко, Б.А.Улитовского, И.П.Терских и др.

Анализ литературных источников показал, что разработки ведутся в области обоснования моделей стратегий профилактики, которые строятся на теории массового обслуживания, предполагающей в своей основе многочисленные статистические исследования, результатом которых являются усредненные решения. Отсутствуют решения по выбору индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин, которые должны строится на основе вероятностных моделей. В области технической диагно-

стики машин разработаны методы и математические модели для диагностирования единичных параметров, в основном ДВС. Большая трудоемкость, значительная затрата времени при измерении параметров характеризуют недостатки многих применяемых методов и средств для технического диагностирования тракторов. Виброакустический метод диагностирования обладает большой универсальностью, весьма оперативен. Создание системы электронных диагностических приборов, автоматизированных установок, широкое использование универсальных, безразборных методов является логическим развитием современных концепций, предусматривающих оптимизацию процесса диагностирования.

Исходя из изложенного, решены следующие задачи:

1. Обосновать критерий и разработать вероятностные модели выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния.

2. Обосновать класс аналитических функций моделей диагностики, наилучшим образом согласующийся с серийными статистическими данными.

3. Развить теоретические положения о выборе и обосновании параметров технического состояния машин.

4. Разработать математические модели связи диагностических параметров с параметрами технического состояния агрегатов машин.

5. Провести анализ амплитудно-частотных отдельных механизмов машин с целью выявления рациональных зон установки измерительных преобразователей и определения области информативных частот для выделения полезного диагностического сигнала.'

6. Провести экспериментальные исследования функциональной связи между дйагностическими и структурными параметрами, определить влияние режимов диагностирования на формирование диагностических признаков.

7. Разработать модели обработки диагностических сигналов и, в соответствии с ними, структурные схемы диагностических средств, технологию диагностирования для повышения достоверности и эффективности обоснованных методов.

8. Разработать рекомендации по повышению эффективности использования машин на основе индивидуальной стратегии эксплуатации с учетом их текущего технического состояния.

2.2. Во второй главе «Разработка вероятностных моделей выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния» рассмотрены имеющиеся методики выбора стратегий обслуживания и ремонта машин. На основании проведенного анализа выявлены основные недостатки: все методики строятся на теории массового обслуживания, результатом которых являются решения, которые принимаются на основе усредненных значений, что значительно снижает эффективность использования машин; необходимость иметь высокую точность и достоверность исходных данных; устанавливать лимит затрат на количество восстановлений в текущем году; рабочий цикл заканчивается либо при наступлении отказа, либо при достижении прогнозируемого параметра своего предельного допустимого значения.

Для того, чтобы избежать перечисленных недостатков, разработана методика, заключающаяся в следующем. Вводится критерий на основании представления относительной вероятности, которая равна разности между вероятностью безотказной работы и вероятностью отказов Р(г), т.е. ,

r(t) = Q(t)-P(t) = 2Q(t)-l

О)

Относительная вероятность r(t) может изменяться от +1 до -1, тем самым достигается представление системы, как аддитивной группы на множестве действительных чисел от + 1 до — 1 (в отличии от представления вероятности как аддитивной полугруппы на множестве действительных чисел от 0 до +1). В точке пересечения кривых вероятностей r(t) = 0, что соответствует значению Q(t) = 0,5. Эту точку назовем квантом вероятности J. На рисунке 1 представлен случай, когда кривые распределены по экспоненциальному закону, что соответствует вероятности распределения отказов машин. На основании выбранного кванта [P(t) = Q(t) = 'Л] можно определить характерные значения относительной вероятности.

r(t)=l, Q(t) = 1, P(t) — 0, to=0; r(t) = 0.75 tw=-(l^P)-lnti-P(t,) '

r(t) = 0.5, tД2 ~ -(1 A-p) • In t2 -P(t2); 1 (2)

r(t) = 0, torn- = -(M.p)> In t3 -P(t3); r(t) = -0.5 tP = - P(W),

где Xp - интенсивность безотказной работы.

Здесь to соответствует времени начала эксплуатации машины, tfli - времени первого, trp — времени второго диагностирования, torrr - оптимальному времени ремонта и tp - рискованному времени ремонта.

Рис.1.

Q(t) - вероятность безотказной работы; P(t) - вероятность отказа; r(t) - относительная

вероятность

Затем, в соответствии с задачами исследований, рассмотрены сочетания законов изменения структурных и диагностических параметров и их влияние на выбор квантовых точек. Установлен класс аналитических функций моделей диагностики наилучшим образом согласующийся с серийными статистическими данными. Были рассмотрены следующие сочетания законов распределения: нормального и линейного, нормального и квадратического, нормального и степенного (значение степени > 2), Ре-лея и линейного, Релея и кадратического, Релея и степенного (значение степени > 2). Наилучшим образом согласуются модели, у которых плотность распределения струк-

турного параметра подчиняется нормальному закону или закону Релея, диагностический параметр при этом изменяется по квадратической зависимости. Возможен также случай сочетания нормального закона распределения и линейной зависимости. Для этих случаев получены зависимости величины вероятности отказов (формулы 3 — 5) и построены решения в графическом виде, представленные на рисунках 2-4.

Р(0" ¡8(у)<*(у) = 1е1/

с + 2та

242 с

с+ 2та-4с*

- 4 аЬ + 4а/

242 <

(2)

/40= =

(с2 -4с1 -4аЬ)г

8а ст

— ехр

(л/с2 -АаЬ + Ш - с)2

8а ст

(3)

(г-т-а-Ь)"

+ — • ег/ 2

1 д (т-а + Ь)

2 аа

(4)

ИО

но

рис.2.

рис.3.

Сочетание нормального и квадратического Сочетание закона Релея и квадратиче-законов законов

Рис.4. Сочетание нормального и линейного законов

2.3. Третья глава «Теоретическое обоснование и выбор параметров технического состояния машин и диагностических средств» посвящена рассмотрению вероятностно-статистических оценок работы машины для целей диагностирования, оценки информационной значимости контролируемых параметров, разработки методики определения допусков контролируемых параметров и критерия оптимизации выбора диагностических средств.

Цель диагностирования в широком смысле — получить информацию о техническом состоянии составных частей и машины в целом, проанализировать эту информацию, определить остаточный ресурс составных частей машины и принять решение о видах воздействия ( ТО или ремонт) или дальнейшей эксплуатации машины.

Для достижения этого необходимо произвести выбор и обоснование номенклатуры структурных параметров состояния машины, ограничивающих межремонтный ресурс ее составных частей, либо снижающих технико-экономические показатели работы, либо определяющие необходимый объем ремонтных работ. Номенклатура параметров для решения этих задач обширна. С эксплуатационной точки зрения идеальным было бы осуществлять контроль всех параметров технического состояния, но при этом возрастает стоимость и трудоемкость этих работ. Следует также учитывать точность диагноза, которая зависит от применяемых методов и средств.

Поэтому, для каждого вида условий для достижения максимального эффекта при заданных затратах осуществляется оптимизация номенклатуры параметров.

В общем виде целевая функция Ъ, оценивающая эффективность от контроля выбранной номенклатуры параметров технического состояния запишется

Э, С, и), (5)

где Р — структурные параметры контроля; О — диагностические параметры в соответствии со структурными; С — затраты, связанные с измерением диагностических параметров; и — конкретные условия диагностирования, которые являются ограничениями, накладываемыми на оптимизируемые величины.

Из (5) следует, что вначале оптимизируются структурные параметры Р для конкретных условий и. Затем в соответствии с выбранной номенклатурой Р оптимизируется номенклатура диагностических параметров О с учетом средств и затрат, связанных с их измерением. В результате для каждых конкретных условий диагностирования определена оптимальная номенклатура параметров и диагностических средств. При определении номенклатуры контролируемых параметров использована теория информации, а в качестве критерия оптимизации - максимум количества информации, передаваемой данным параметром

1, = тах (6)

Так как количество информации, приобретаемое при выяснении состояния системы, измеряется энтропией этой системы, то

1* = Н(х), (7) "

где 1х - количество информации, приобретаемое системой; Н(х) - энтропия

системы.

Для получения полной информации о тракторе или автомобиле в целом при диагностировании вводится допущение о независимости его агрегатов и систем.

Информация 1х есть осредненное по всем состояниям системы значение логарифма вероятности состояния с обратным знаком

1х = -2Р,1ов,Рь (8)

где P¡ = P(xex¡); Ix¡ = - log2P¡ - частная информация, получаемая от отдельного сообщения о том, что система X находится в состоянии X¡..

Формула (8) может быть представлена в форме математического ожидания

• Ix=M[-log2P(x,)], (9)

где x¡ - любое (случайное) состояние системы X.

Если наблюдения ведутся не непосредственно за системой X, а за некоторой другой системой Y, связанной с ней, то возникают различия в замеряемых параметрах (показателях) интересующей нас системы X. Это происходит из-за того, что система Y, наблюдения за которой возможно, не отражает полностью состояние системы X. В результате возникают неточности измерений параметров системы X, ошибки при передаче информации, искажения сигналов за счет помех при передаче информации и т.п. Для того, чтобы выяснить какое количество информации О системе X дает наблюдение за системой Y, определено уменьшение энтропии системы X в результате получения сведений о состоянии системы Y

Iy->x =Н (х) — Н (х/у) (10)

Величина 1у х представляет полную (или среднюю) информацию о системе X, содержащуюся в системе Y.

Выражение для количества информации IY _» х .определенной через энтропию объединенной системы Н (х/у) и энтропии ее составных частей Н (х) и Н (у) выглядит

1у«х = Н(х) + Н(у)-Н(х;у), (11)

т.е. полная взаимная информация, содержащаяся в двух системах, равна сумме энтропий составляющих систем минус энтропия объединенной системы. Используя выражение для математического ожидания для отдельных энтропий, получаем общее выражение для полной взаимной информации математического ожидания

Н (х) = М[- Iog2 Р (х)]; Н (у) = М[- log2 Р (у) ],

H(x,y) = M[-log2P(x,y)] (12)

Откуда Или

iy « х = м[- log2 Р(х) - log2 Р(у) + i0g2 Р(х;у)]

1 =М\\о%.~Р{-Х'У) ] (13)

>'<">* 2 PW(y) '

Для систем с непрерывным множеством состояний

f(x, у) / /М/0-)

Или

7v X = I Idxdy (14)

/ =A/[log- ] (15)

-V<>JC 2fW(y)

Сравнивая (15) и (13) видна идентичность зависимостей, поэтому в дальнейшем для расчетов используется формула (15).

Определено количество информации, которая содержится в результате измерения Y о входной величине X, когда случайная величина X распределена по нормальному закону с параметрами mx = 0; cz. Результат измерения будет равен Y = X+Z, где Z - ошибка измерения.

i ^.^EK^M^.J^ ... (16)

Но тг = шу = 0, следовательно

M[z2] = D[z] = o¿ M[y3]=Dty]=axW

Подставляя значения

и Mfy2] в (15) получим

¡ax

-дв£д'

■ о ^ '

Так при ах= ог; 1У< >х = 10^ л/2 = 0,5 д.е.(двоичных единиц)

Таким образом, зная какое количество полезной информации о проверяемой системе содержится в результате измерения, определена необходимая точность измерений.

При выборе контролируемых параметров необходимо исходить из информационной значимости замеряемых параметров (показателей) и возможности их измерения существующими средствами контроля.

При организации контроля необходимо выбирать те параметры (показатели), которые обладают наибольшей информативностью и изменение которых в процессе функционирования объекта происходит медленнее.

Процесс изменения параметра (показателя) характеризуют временем его «размыва» .

тх=ах/с*, (17)

где с» - минимальная скорость изменения параметра в нормальных условиях; ах - среднее квадратическое отклонение параметра.

Информационная ценность параметра для целей оперативного контроля определяется

.1 = тхх1(хо;х), (битхсек.) (18)

где 1(х0;х)=Н(хо)-Н(х); Н(хо) - энтропия базовой системы (до измерения); Н(х) - энтропия системы после измерения.

Энтропия базовой системы равна

Н(х0) = log2 (L/Лх), (19)

где L = (хтах — хт,„) - база измерений показателя; х - измеряемая величина; XmaxiXmm - максимальное и минимальное значения измеряемых величин; Дх — участок нечувствительности измерительных приборов.

Энтропия системы после измерения равна

Н(х) = log, (2а/Дх), (20)

где а - абсолютная ошибка измерений.

Подставляя полученные выражения в (18) получим формулу для определения информационной ценности

J = тхх log J—"" ~ ^ +1] (21)

2 а

Рассмотрены два варианта измерения.

Первый, когда измеряемая величина х имеет нормальное распределение с =£

1— 2<т^

плотностью Р(х) = [l/(v2?r crx)] е х , а погрешность измерения представляет равномерное распределение с плотностью f(5) = 1/а. Вначале определяется верхний и нижний предел количества измеряемой информации 1(хтЮ1) и 1(хга1Г1). Упрощенное выражение для количества информации определяется как среднее между максимальным и минимальным значениями

1сР log2( V2tt хах/2а)х е1'5 (22)

При а < ОД разность максимального и минимального количества информации с ошибкой не более ±1,5% совпадает с расчетным средним значением 1ср. Второй, когда

измеряемая величина подчиняется экспоненциальному закону распределения с плотно, —■

стью Р(х) = (I/o«) е°х и погрешностью измерения с плотностью Г(6) = 1/а. Среднее значение количества информации равно

1ср53 log2 [(оче2)/(2а)], (23)

гдеа = 3ах.

Одним из важнейших этапов при определении номенклатуры параметров технического состояния является установление допусков на диагностируемые параметры. Вначале определяют допуски на обобщающие диагностические эксплуатационные показатели (ОДП) - мощность двигателя, частоту вращения коленчатого вала, расход топлива и др. Затем, в зависимости от величин допусков на ОДП устанавливают допуски на структурные и диагностические параметры (СДП) — регулировочные зазоры, давления, температуры, вибрации и т.п.

Применительно к процессам работы с/х и лесных машин статистическая оценка относительной длительности превышения заданного уровня (допуска Ду) ординатами случайной функции 5! определяется по уравнению

<■>', = I /О') 4' - (24)

0

Для нормального случайного процесса плотность распределения ординат равна

1 о»-« )2

/00 =-7==ехр[--] (25)

СГ -Лл 2 а

У

Учитывая возможность превышения заданного уровня Д как снизу вверх, так и сверху вниз, выполнив необходимые подстановки и преобразования, получим

<? = 1-2Ф

-т

У

<у У )

(26)

где Ф(г) - функция Лапласа

Из уравнения (26) определяется допустимое среднее квадратичное отклонение а„ или допуск Дуна отклонение заниженного значения ОДП от нормального. Допуск на диагностический показатель определяется из неравенства Чебышева

Рд(х>ДП)<оУдП, (27)

где ДП - нижняя граница величины допуска на диагностический параметр; Рд - допустимая вероятность сохранения допуска; ст„ - допустимое среднее квадратичное отклонение диагностического параметра при заданном допуске по техническим требованиям и вероятности его сохранения Рд ; х — величина диагностического параметра.

Полная величина допуска будет равна

о2„/у<ЛП<2 о2г./у, (28)

где у = Рд(ДП < х). 1

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что для того, чтобы измерять диагностический параметр с высокой степенью надежности, допуск на него ужесточается по сравнению с техническими требованиями. Это связано с

тем, что диагностический параметр является косвенной характеристикой структурного параметра.

В настоящее время существует множество как автономных малогабаритных приборов и устройств, так и стационарных систем контроля состояния объектов. Выбрать из всего множества приборов и систем необходимые для решения задач диагностирования в тех или иных условиях — цель оптимизации номенклатуры средств.

Целям диагностирования будут удовлетворять все средства, имеющие погрешности измерения меньше, чем это требуется в соответствии с нормативно-технической документацией (НТД). Поэтому, вначале отбираются те средства контроля и диагностирования, у которых погрешность измерения данного параметра по паспортным данным меньше, чем его допустимое отклонение в соответствии с НТД. Затем, с использованием формул (26)-(28) определяются погрешности, с какими необходимо измерять тот или иной параметр. В результате определения этих погрешностей номенклатура диагностических средств уменьшится. Последний этап выбора средств заключается в их сравнении по затратам, связанным с измерениями и трудоемкости диагностирования. Тогда критерий оптимизации будет выглядеть следующим образом

где и - трудоемкость измерения данного параметра 1 — ым диагностическим средством, час; С1 - затраты, связанные с измерением 1-м средством диагностирования, руб; к — количество диагностических средств.

Затраты С, состоят из стоимости диагностического средства, стоимости используемого при диагностировании дополнительного оборудования, зарплаты диагностов и т.п.

2.4. Четвертая глава «Теоретические исследования по обоснованию связи диагностических параметров с параметрами технического состояния агрегатов машин» посвящена разработке математических моделей связи амплитуд вибрации с общим техническим состоянием таких агрегатов, как двигатель и коробка передач, отдельных зубчатых сопряжений и подшипников редукторной части коробок передач, форсунок дизеля; времени и давления выключения фрикционных муфт коробок передач тракторов с износом дисков трения; а также параметров сигнала вибрации с показателями качества ремонта.

Общее техническое состояние двигателя.

В работах В.А. Аллилуева, Н.С. Ждановского обоснованы и приведены математические модели связи параметров технического состояния (зазоров, износов) ци-линдропоршневой группы (ЦПГ), газораспределительного механизма (ГРМ) и криво-шипно-шатунного механизма (КТПМ) с амплитудой вибрационных сигналов.

Одной из задач данных исследований являлась задача уменьшения погрешности и повышения достоверности и эффективности диагностирования общего технического состояния агрегатов ЛЗМ.

Обычно в качестве критерия информативной составляющей данного вибрационного сигнала применяют значение отношения полезного сигнала к помехе

С.

й = шш —

1 г,

т

(29)

где Ап — амплитуда полезной (информативной) составляющей вибросигнала; Аш - амплитуда шума (помехи). ;

Чем больше значение V, тем информативнее зона, в которой проводятся измерения.

Для повышения отношения устанавливаются на объект диагностирования сразу два датчика: один для измерения общего вибрационного сигнала, состоящего из сигнала исследуемого процесса и шума фона, второй - для измерения сигнала шума фона. Первый датчик устанавливают в точке наиболее близкой к исследуемому процессу, второй - в точке, в которой отношение исследуемого сигнала к сигналу шума фона равно или меньше единицы. Измерения необходимо проводить одновременно и затем го общего вибрационного сигнала вычитают сигнал шума фона Этим достигается увеличение отношения о не менее чем в 1,7 раза . Улучшение отношения полезного сигнала к помехе достигается за счет увеличения амплитуды полезного сигнала, тогда как шум фона остается неизменным. И действительно, если мы рассмотрим общий вибрационный сигнал в виде функции

£"(/)= Ау 8ш(й>/ + 01) + Ар5т(а>/ + 02Х (31)

где Ау — амплитуда полезного сигнала; Ар - амплитуда шума фона; 0| и 02 - фазы полезного сигнала и шума фона соответственно.

Вибрационный сигнал шума фона можно представить в виде

^(0 = Ау 5ш(л>г + 6^) + Ар + 6>2) (32)

Так как для вибрационного сигнала шума фона должно выполняться условие равенства единицы отношения полезного сигнала к помехе, то Ау = Ар и уравнение (32) преобразуется к виду

^(0 = Ар[$т{гм + 0Х) + + <?2)] = 2Ар $т(оЛ + 1 2)соз( 1 2) (33)

Так как проводится измерение общего уровня вибрации, то 01 ~ 02 и уравнение (33) преобразуется

.РЦ) = 2Арьт(Ш + в2) (34)

Теперь, если вычесть из уравнения (31) уравнение (34), то получим

АГО) = Л у 5т(щ/ + ву) + Ар 8т(аи + (92)- 2 Ар 5т(й>< + 0^) =

= Ау 5ля(аЛ+Оу)~ Ар +) (35)

Сравнивая (31) и (35) можно сделать следующий вывод.

В первом случае сигнал помехи складывается с полезным вибрационным сигналом и отношение полезного сигнала к шуму фона невелико, во втором - сигнал помехи вычитается и отношение \) повышается .

Общее техническое состояние коробок передач.

Общее техническое состояние коробок передач оценивается по состоянию их редукторной части, состоящей из зубчатых пар и подшипников.

Зубчатые передачи. .

Возмущающие силы в зубчатых передачах возникают в результате неточно, стей изготовления и технологии сборки зубчатых колес, а также вследствие их износа.

Основные погрешности в зубчатых зацеплениях связаны с погрешностями шагов зацепления зубчатых колес и упругими деформациями зубьев. В результате зубья входят в контакт не на теоретической линии зацепления, что приводит к кромочному удару.

При определении возбуждения в зубчатой передаче демпфирование в системе приравниваем к нулю, тогда возмущающая сила в зубчатом зацеплении определяется выражением

Р - сб, (36)

где Б - максимальное усилие, возникающее в зубчатом зацеплении, Н; с - усредненная жесткость зубьев на всем периоде зацепления, Н/м; 6 - погрешность шагов зацепления, м.

Шаговая погрешность будет зависеть от нагрузки в зубчатом зацеплении, погрешности профилей зубьев и бокового зазора между колесами, участвующими в зацеплении.

Нагрузка, действующая на зубья шестеренчатой пары, определяется выражением

Р = с8-с^пск_=с{6-^1-И), (37)

где Р - нагрузка в зубчатом зацеплении, II; и - число пар зубьев в зацеплении; Д1 - погрешность профилей зубьев, участвующих в зацеплении, м; Ь — усредненная величина бокового зазора на всем периоде зацепления, м.

Из выражения (37) определяется погрешность шагов зацепления

д = — + £ Д. + й (38)

с /=1 '

Подставляя (38) в (36) определим возмущающую силу в зубчатом зацеплении

F = ^, + cI; Д, +сЛ (39)

;=1 '

Из выражения (39) следует, что в зубчатом зацеплении действуют возмущающие колебания силы пропорциональные передаваемой нагрузке, погрешностям профилей зубьев и боковому зазору между зубьями, участвующими в зацеплении.

В основе разработки математической модели связи показателей вибрации с параметрами технического состояния КП лежит второй закон Ньютона, уравнение которого представлено в дифференциальной форме

л

m—r-+e— + cx=F{t) (40)

dt Л

где m - приведенная масса системы объект - датчик; е - коэффициент вязкого демпфирования, Н*с/м; с - жесткость крепления датчика к объекту, Н/м; F(t) - сила возбуждения, возникающая в объекте диагностирования, Н; х - взаимное перемещение объекта диагностирования и датчика, м.

Для определения модели связи диагностических параметров со структурными (параметры технического состояния КП) рассмотрим схему, в которой датчик массой ir>i крепится к объекту диагностирования массой т2, жесткость в системе - С, демпфирование - s.

Т.к. для такой системы КП - датчик демпфирование и жесткость крепления датчика есть величины постоянные, то уравнение (40) можно преобразовать к виду

,2 .

~ = A = ~F(t) + K, (41)

di ™

где К = const, зависящая от жесткости крепления и демпфирования системы;

я т.т2

А -амплитудное значение величины ускорения; m=—!—— - приведенная масса сис-

»», 1 т2

темы.

В результате появления погрешностей в сопряжениях (зазор, профиль зубьев и т.п.) будет иметь место изменение величины возмущающей силы, т.е. наблюдается амплитудная модуляция силы F(t)

F(t) = FQ [l + + a)]sui(atf + tp). (42)

где Е; - коэффициент модуляции; у - частота модуляции, Гц; а - фазовый угол модуляции, рад.

Тогда уравнение относительного движения (42) будет выглядеть

X + 2/& + C0QX .= /q sin(ert + $j)[l + sin(i//7 + a)\, (43)

где ^ = Го/т.

Рассматриваемая система датчик-объект является жесткой системой, в которой демпфирование — величина практически равная нулю, таким образом, уравнение (43) можно записать в виде

д: + а>дХ = /0 51п(<^ + $>)[! + £з'т(рГ + а)]

(44)

Для определения влияния параметров модуляции на амплитуду ускорения вибрации найдем частное решение этого уравнения при установившемся режиме в виде х = а зш(а* + гр), тогда

9

со^-со

откуда

/ <°г

х =—-+ + а)]5т(й* + <р)

(Уф - СО

В связи с тем, что на первых двух гармониках частота и фаза модуляции изменяется относительно несущей на величины 10-12 Гц и 1-2 рад соответственно, то можно сделать вывод, что эти параметры не оказывают заметного влияния на частоту и фазу результирующего колебания. Тогда выражение для амплитуды ускорения вибрационного сигнала будет выглядеть следующим образом

/>2

* = А = -я-О + Я. <47>

й>0 — со

где Л - амплитуда ускорения вибросигнала, м/с2.

Из анализа уравнения (47) видно, что при увеличении коэффициента модуляции возрастает амплитуда колебаний на несущей частоте со.

Теперь рассмотрим влияние структурных параметров, таких, как износ, нагрузка, зазор, натяг и др. на изменение амплитуды вибрации.

Подставив в выражение (41) значение силы из (39) получим:

А = —(Р + сУЛ1+сЬ) + К (48)

т м

Введя допущение о постоянстве режима диагностирования и учтя то обстоятельство, что погрешность А, примерно в 100 раз меньше величины бокового зазора Ь для прямозубых зубчатых передач КП тракторов типа ТДТ - 55А, «Кировец» уравнение (48) примет вид

А = к1с(ь0 + Ь;) + К2, (49)

где Ь0 - боковой зазор, возникающий при изготовлении зубчатых колес; Ь] — боковой зазор, возникающий в процессе эксплуатации; К1 — коэффициент, учитываю-

(45)

(46)

щий геометрические размеры и массу диагностируемого объекта; Кг = const, величина вибраций от непроверяемых сопряжений, в данном случае выступает в роли помехи.

Наличие двух составляющих ho и hi бокового зазора позволяет проводить контроль качества сборки новых и отремонтированных коробок передач по уравнению

Л,(о) = f (ha) (50)

и диагностирование КП в условиях эксплуатации по уравнению

A2(co) = f(h,), (51)

где ш - частота, на которой работает проверяемое зацепление.

Следует также учесть, что уровень Ai(oj) является базовой характеристикой для определения А2(ш).

Поэлементное диагностирование

Для проведения поэлементного диагностирования с высокой точностью и достоверностью необходимо обосновать применяемые методы, для чего были разработаны математические модели связи параметров технического состояния сопряжений трансмиссии с диагностическими параметрами.

Кроме этого, в связи с тем, что в настоящее время обоснованы и приведены математические модели связи параметров технического состояния ЦПГ, ГРМ и КШМ с амплитудой вибрации, была разработана математическая модель связи параметров вибрации с параметрами технического состояния форсунок дизелей, тем самым, охватив полностью механизмы двигателя.

Подшипники качения.

В процессе эксплуатации в результате износа в подшипниках качения увеличиваются зазоры, что приводит к изменению вибрации подшипниковых узлов. Радиальная нагрузка действует на упругое кольцо, которое опирается на пружину, имитирующую жесткость подшипника, и которая получает перемещение от радиального зазора.

Внутреннее и наружное кольца при этом контактируют в нагруженной зоне с двумя шариками.

Уравнение движения имеет вид

.2.

= (52)

dt 1

где Fb — восстанавливающая сила, обусловленная контактной упругостью

Fg = Ayf\ ' ^ cos у 2 + Ду^2' ^ C0S(P - V X (53)

где Ду — коэффициент упругости Герца, кг/м3/2; hi = Si = Si, h2 = S2 = 52 — приведенные к шарикам упругие перемещения сил Pi и Р2, м; \у2 = il2 t; fi2 - угловая скорость сепаратора, с"1.

Перемещение Sj записывается в виде

S1 = Aisin cot + A2sin (cot+e), (54)

sinfS - ш) .. sin w

где Aj =--——a; An. =-— a; а - амплитуда волнистости кольца, м;

sin р ¿ sin/?

V — угол поворота наружного кольца относительно сепаратора, град; р — угловой шаг

■ со,

шариков в шарикоподшипнике, град.; 0 = 2к—— - разность фаз колебаний шариков,

z

град.; z — число тел качения; шь — число волн основного шага на окружности желоба.

Радиальная нагрузка Q связана с перемещением S следующим соотношением (для радиальных и радиально-упорных подшипников):

Q-kS¡/2, (55)

где k = 109 z 13/2 dm1/2, dm - диаметр шариков, м; 1 — коэффициент, зависящий от типа подшипника, м4/3/Нгз.

Зависимость амплитуды ускорения вибрации от погрешностей подшипникового узла можно представить:

Аз(со) = Fb + Q + Кз, . (56)

где Кз — помеха в виде вибраций от непроверяемых узлов.

Раскрывая значения Рв и О, и учитывая скоростной режим работы подшипника, получаем

Аз = в3'2 [ соэ 41 + со$(Р-\у)]+К3, (57)

где К4 - коэффициент, учитывающий геометрические размеры и массу подшипникового узла.

Анализируя уравнение (57) можно сделать вывод о том, что величина амплитуды вибрации характеризует неисправности подшипникового узла.

Фрикционные муфты сцепления КП

Для целей диагностирования наибольший интерес представляет период буксования фрикционных муфт. Выражение для крутящего момента муфты можно записать в следующем виде

Мкр = 0,5л: к,\|/ 03СР, (58)

где к! = прГ, 4/ = Ь/Лср - отношение рабочей ширины к среднему диаметру рабочей части дисков муфты; п - число пар дисков муфты; р - удельное давление между дисками; Г - коэффициент трения.

Из формулы (58) видно, что при износе дисков трения фрикциона уменьшается крутящий момент Мкр за счет уменьшения коэффициента и среднего диаметра рабочей части дисков.

Время буксования фрикциона 12 определим через крутящий момент

(2 = *2-1-+ ьмкр-ис^ (59)

Мщ> - мс МКР

2 2 2 2

где £2 =--- -; ~- —

пД+пЪ пД +

Анализируя выражение (59), можно сделать вывод о том, что в случае износа дисков трения фрикциона из-за уменьшения передаваемого крутящего момента, увеличивается время буксования фрикциона за счет увеличения первого слагаемого выражения (59). Второе слагаемое при этом изменяется незначительно. Измеряя время буксования ведомой части фрикциона и сравнивая результат с его теоретическим значением, можно определить износ дисков проверяемой фрикционной муфти.

Из выражения (58) определим усилие прижатия дисков в многодисковой фрикционной муфте

(60)

"Л<ср

где Мкр = Мд; Г - коэффициент трения дисков; Кср - средний радиус рабочей части дисков.

Учитывая, что в конце периода торможения, когда происходит остановка ведомого вала, в проверяемой фрикционной муфте можно обеспечить условие постоянства крутящего момента Мд, получим

2 7 ^М п

) = *Р">СР=-—~ (61)

РСрп/

р - давление между дисками трения. Откуда 2 Мд *4

Р =-2 =—~2~'

ппЬП(2р

где Ь - (0|-02)/2 - рабочая ширина дисков трения; к) = (2Мд)ЛтГ; Оср = (01+0г)/2 - средний диаметр рабочей части дисков.

Из выражения (62) следует, что давление между дисками трения «р» при полном торможении фрикционной муфты обратно-пропорционально ширине и диаметру рабочей части дисков трения, и определяет техническое состояние фрикциона (износ, коробление, спекание дисков и т.п.)

Обоснование метода выделения и преобразования вибросигнала для диагностирования отдельных зубчатых сопряжений коробок передач.

Из предыдущих параграфов следует, что по амплитуде вибрационного сигнала можно судить о техническом состоянии редукторной части коробки передач в целом.

Вибросигнал в общем виде может быть представлен в виде суммы полезного сигнала и сигнала помехи

Щ') = ипол(() + ипом(о

(63)

Поэтому, при определении общего технического состояния редукторной части коробки передач в вибрационном сигнале всегда присутствует составляющая сигнала помехи от непроверяемых механизмов. Для выделения же полезного сигнала отдельных кинематических звеньев в коробках передач - зубчатых пар и подшипников, задача еще более усложняется. Сложность выделения полезного сигнала заключается в том, что в таких механизмах наблюдается большое количество соударений с различной вынужденной частотой, которые происходят одновременно от работы нескольких зубчатых пар и подшипников. В результате погрешность измерения параметров вибросигнала возрастает до величины 15-20%.

- ■ Для выделения полезной составляющей вибросигнала в данной работе применен метод спектрального анализа, а в качестве диагностического показателя использована спектральная плотность в определенной полосе частот

а>2

Gy(co)= J Fy(a>)da>, (64)

где Gx(co) - спектральная плотность; F2x(<o) — средний квадрат исследуемого процесса в полосе частот (со 1,0)2), (В/Гц)2; ш1,0)2 — нижняя и верхняя граничные частоты, Гц

Спектральная плотность идеализированного спектра гармонического случайного процесса может быть выражена через дельта-функцию

X2

Oxia) = —6(fi>-o>Q). (65)

где X - амплитуда гармонической составляющей на частоте Юо, В;

б(ш-соо) - дельта-функция, находящаяся в точке о> = соо, с.

Тогда по определению дельта-функции

foo о = tw- °>Q+f X2

где f — сколь угодно малое положительное число.

Т.е. амплитудный спектр гармонического случайного процесса сосредоточен на одной частоте а> = е>о.

Таким образом, спектральную плотность по реализации определенной длительности можно получить как сумму амплитудных дискретных спектров на отрезках i-ых гармонических составляющих

X1

где N - число отрезков на реализации шириной Т; G^ (со) = ~— амплитудный дискретный спектр i-ой составляющей спектра вибросигнала..

При определении Gxí(<») — необходимо указывать полосу анализа До, в которой определяется этот спектр. При анализе быстродействующего процесса, с периодом много меньше времени, в течение которого проводят измерение, необходимо применение более узких частотных полос выделения сигнала. Но в то же время, применение узких полосовых фильтров увеличивает погрешность преобразования сигнала, определяемую из следующего выражения

So=e(-1'5At0T«>sin(p, ; (68)

f

где До) - ширина полосы пропускания частотного фильтра, Гц; <р = arctg——; f — час-

í . ЗД О)

тота модулирующего сигнала (помехи), Гц; ть* - длительность импульса входного процесса, с.

Из формулы (68) следует, что с уменьшением полосы пропускания или с уменьшением длительности входного импульса твх величина погрешности 8«, возрастает и при малых дгаггельностях порядка 0,5 мс может достигать величины 15-18%.

Для уменьшения этой погрешности применен способ измерения сигнала, описанный в диссертации.

Форсунки дизельного двигателя

Отказы в работе форсунок дизелей в условиях эксплуатации связаны с уменьшением давления начала впрыскивания топлива вследствие уменьшения усилия предварительного затяга пружины, с уменьшением площади распыливающих отверстий распылителя и с ухудшением подвижности иглы распылителя.

Исследованиями установлено, что амплитуда максимального ускорения виб--рации зависит от усилия предварительного затяга пружины или давления начала впрыскивания, подвижности иглы и давления топлива под иглой распйлителя.

Для того, чтобы уменьшить составляющую вибрационного сигнала помех от непроверяемых узлов и механизмов применен способ, заключающийся в измерении разности максимальных амплитуд вибрационных сигналов, формируемых подъемом Апд и посадкой Апс иглы распылителя.

Тогда можно записать '

<"(')= КвдСО-ЛлсМЬ (69)

В результате зависимость разности амплитуд вибросигналов от закоксованно-сти форсунки к давления начала впрыскивания будет выглядеть следующим образом:

2[—+ К

^.-It&fo)-, (70)

>"ф

где ДК - составляющая помехи от непроверяемых узлов; Q - расход топлива через рас-пыливающие отверстия распылителя; цо - коэффициент расхода топлива через распы-

ливающие отверстия распылителя; 1о - площадь распиливающих отверстий распылителя; Тг и Ъг - постоянные силы. Из уравнения (70) следует, что при увеличении коэффициента коксования (ц<А) уменьшается проходное сечение сопловых отверстий, следствием чего является увеличение давления в кармане распылителя, что в свою очередь приводит к увеличению амплитуды вибрационного сигнала при подъеме. Следовательно, уравнение (69) примет вид

&АО) = Ьк{[Апд (0+ ДЛад«]-Мяс<0-ЛЛяс(/)]>, (71)

где ДАпд, ДАпс - изменение амплитуды вибросигнала от подъема и посадки иглы распылителя соответственно.

При изменении давления начала впрыска (предварительного затяга пружины Рзп) соответственно изменяется усилие, препятствующее подъему иглы распылителя, что дает изменение амплитуды вибрации при подъеме Апд. В то же самое время, изменяется скорость движения иглы распылителя в момент ее посадки, что также сказывается на изменении амплитуды вибрации при посадке иглы Апс- В зависимости от того, в какую сторону происходит изменение давления впрыскивания или предварительного затяга, выражение (69) примет вид

' АА{0 = Ик{[Апд ±ДХлд(0]~[Ляс(')ТЛ-4яс(')]} , (72)

Анализируя уравнения (71) и (72) можно сделать вывод о том, что такой диагностический параметр, как разность амплитуд вибрационных сигналов, формируемых подъемом и посадкой иглы распылителя является функцией от коэффициента коксования и усилия предварительного затяга пружины. .

Определения качества сборки агрегатов ЛЗМ.

Для определения качества сборки машины, предварительно, необходимо определить влияние колебаний агрегатов друг на друга

Упрощенно, структурную схему машины можно представить в виде компоновки: двигатель (ДВС) — передаточный механизм (коробка передач) - рабочий орган (РО). Предполагается, что во время обкатки агрегатов были сняты их вибрационные характеристики. Основными колебаниями в такой системе являются крутильные, а основным источником колебаний — двигатель внутреннего сгорания.

Дифференциальное уравнение крутильных колебаний ведущего вала КП под действием крутящего момента будет выглядеть следующим образом:

= (73)

крутильная жесткость.

(74)

где J - момент инерции вала; <р - угловое перемещение вала; с -Уравнение (73) преобразуем к следующему виду

1 1

<р+ <Oç<p = — M{t),

где coç. = - угловая частота собственных колебаний. Частное решение уравнения (74) будет равно

Мп/с

Ф =-У-= (75)

где фст = Мо/с - статическое угловое перемещение вала; Кг ----- динами-

6 \-{ш1а>с)1

ческий коэффициент.

Если шс постоянна, то частота ш вынужденных колебаний может изменяться в любых пределах.

Мо = Рн (1вг>/2, где Рн — возбуждающая колебания сила передаваемая от двигателя; с1зг) - диаметр коленчатого вала ДВС.

Рассчитав моменты инерции J и податливости (величины обратные жесткости) 1/С для режима КП 4-4 и подставив эти значения в (75) для диагностической точки 1 (ДВС - КП) получено выражение для углового перемещения вала:

ри

<р = К,- - эта*, (76)

1 1-К2о,2 ...

Т, 16/,/1 „ 32/Л?Л

где К1=—£—?-; ; Кг=— ; - величины постоянные, 3 - момеЯг инерции ; 1 - пере-(7лг/4

даточное отношение; О - модуль сдвига; 1 - длина участка вала; <1 — диаметры валов.

При некачественной сборке машины из обкатанных и готовых к эксплуатации агрегатов основные силы, возбуждающие колебания и вибрации приводят к нарушениям соосности между агрегатами, т.е.

Рн=Ме совок, (77)

где е — эксцентриситет.

Подставляя (77) в (76) и два раза продифференцировав, окончательно ускорение вибрации для диагностической точки 1 будет равно

2

<р = 4Кл-^-эте* сова* (78)

Анализируя выражение (78), можно сделать вывод, что вибрационный сигнал в диагностической точке является частотно-модулированным сигналом, т.е. в этой точке присутствует набор спектральных составляющих вибрации, а амплитуда вибрации прямо пропорциональна эксцентриситету £, возникающему из-за колебаний в системе двигатель - коробка передач.

Для диагностической точки 2 (КП - задний мост) угловое перемещение <р будет равно

/•>,

<р = Къ-^-^-ята*. (79)

и-К4а>2

|

где К, =

16/ '2 '

32 ШЛА

Ож1] '

От!*

, а величина ускорения вибрации

Ф = 4АГ3

МеоР'

-аЯ соэ аЛ

По полученным выражениям (78) и (80) рассчитывается допустимый уровень амплитуды вибрационного сигнала, характеризующего качество сборки агрегатов ЛЗМ.

Комплекс математических моделей связи диагностических и структурных параметров технического состояния агрегатов, узлов и сопряжений ЛЗМ.

В результате теоретических исследований и обобщений, изложенных в данном разделе, разработаны математические модели связи диагностических параметров с показателями технического состояния агрегатов, узлов и сопряжений лесозаготовительных машин, которые представлены в таблице 1 с указанием степени их новизны и внедрения в диагностические средства.

2.5. В пятой главе «Методика экспериментальных исследований по определению связи диагностических параметров с параметрами технического состояния машин» приведены цель и программа экспериментальных исследований.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка и подтверждение теоретических разработок, а также изучение вопросов, не рассмотренных в теоретических исследованиях. Для реализации указанной цели была разработана программа экспериментальных исследований. Методикой определены применяемые при исследованиях стенды, датчики, оборудование и приборы, а также последовательность проведения исследований и обработки экспериментальных данных.

Кроме этого разработала методика определения категорий качества отремонтированных агрегатов. Выпускаемая продукция по условным категориям распределяется на основе относительных обобщенных диагностических параметров с учетом технических условий на изготовление агрегатов. В качестве базового диагностического показателя использованы допустимые значения уровней виброакустического сигнала, установленные статистическими методами после измерений вибраций новых агрегатов машин.

В качестве обобщенного диагностического показателя X использована сумма отношений допустимых значений к среднестатистическим значениям вибраций в диагностических зонах, подсчитанных после обработки данных. Для оценки фактического технического состояния выпускаемых агрегатов предлагается разделение их на две категории и брак

X > 0,8 - высшая категория;

X = 0,6-0,8 —1-ая категория;

X < 0,6 — брак. ,

2.6, Шестая глава «Результаты экспериментальных исследований».

В соответствии с программой были проведены экспериментальные исследования в лабораторных, заводских и условиях ремонтного предприятия.

Комплекс математических моделей связи диагностических и структурных параметров технического состояния агрегатов и механизмов тракторов

№ п/л Структурный параметр Диагностический параметр Математическая модель Новина внедрения

1 Обще« техническое состояние

1.1 Общее техническое состояние ДВС Разность амплитуд общего уровня сигналов полезного и помехи А.О] 070441, ДИПС, АМТ, КИ-28062, КАУЮАТОИ

1.2 Общее техническое состояние КП Амплитуда нибрадин в диагностических точках т ДИПС, АМТ, КИ-28062, NЛVЮATOR

2 Поэлементное диагностирование

2.1 Боковой зазор зубчатых сопряжений Амплитуда вибраций с частотной селекцией ДИПС.АМТ, ЯАТОАТСЖ

2.2 Износ фрикционных муфт Время выключения Давление выключение Ш А/,, • р Ы» япЬО^ ДИПС, АМТ, МУЮАТСЖ

2Л Зазор в подшипниках качення Амплитуда вибрации с частотной селекцией ДИ11С, АМГ, КАУЮАТСЖ

2.4 Техническое состояние форсунок ДВС Амплитуда вибраций с частотной и временной селекцией, разность амплитуд при подъеме и посадке иглы распылителя А|щ(01) = К;/а<Л)2 АПс<ш) = К8/(ц/0)3 ДА,(В) = К»/(МО)2-АС М,(а) = КшРга.-ДС А.С-1& 985730 А.С.№ 861704 . ДИПС.АМТ. КАУЮАКЖ

3 Качество сборки Амплитуда вибрации в диагностических точках Яш1 . А(ш) = д..-бшмсозщ* 1 -К,¡а1 ДИПС, лмт, ЫАУЮАТСЖ

Были определены места установки датчиков, режимы диагностирования, получены зависимости диагностических параметров от структурных. На рисунке 5 приведены кривые, характеризующие изменение амплитуды вибросигнала, полученного по способу, описанному в главе 4 от бокового зазора в зубчатых сопряжениях и рздшь-

ного зазора в подшипниках качения коробок передач тракторов «Кировец».

Л

1!

/ А

у/

/

г

■у

а) б)

Рис.5. Зависимости амплитуды вибрации от величин бокового зазора зубчатого сопряжения 72-78 шестерен (а) и радиального зазора опорного подшипника (б). 1 - теоретическая; 2 - экспериментальная.

Аппроксимирующие данные зависимости уравнения, полученные методом наименьших квадратов, имеют вид

АХ5 = 17,51 Ь -1,36 и 1в Ап = 2,747 + 1,479 ^ Б,

где Ах5 и Ап - числовые значения амплитуд вибросигналов зубчатого сопряжения частотой 440 Гц и подшипников, мВ; Ь - числовое значение величины бокового зазора, мм; Б - числовое значение величины радиального зазора, мм.

Зависимости усредненных значений амплитуд вибросигналов от величин боковых зазоров для сопряжений шестерен Х6 (81-82),Х7 (83-88) и Х8 (85-87) имеют вид:

Ахб= 10,0211 - 0,778;

АХ7 = 20,49 Ь-1,591;

Ах« = 29,59 Ь-2,298

В общем виде уравнения связи вибрации с боковым и радиальным зазорами зубчатых сопряжений и опорных подшипников качения имеют вид

Ах = К,Ь-К2, . 1&Ап=К3+К4188,

где Ах - числовое значение амплитуды вибросигнала на проверяемой частоте, мВ; К] и К4 - коэффициенты, мВ/мм; К2 и К3 - коэффициенты, мВ.

Значения К3 и К4 зависят от коэффициента преобразования датчика и от типоразмера проверяемого подшипника.

На рисунке 6 показаны зависимости параметров переходных процессов, возникающих при включении и выключении фрикциона от величины износа его дисков трения.

Аппроксимирующие данные зависимости уравнения имеют вид

1Р = 1,181 +0,037 ДЬ и Р = 0,0957 + 0,0111 ДЬ,

где 1р - числовое значение времени разгона ведомой части фрикциона, с; Р -числовое значение давления масла в гидросистеме управления фрикционом при его выключении, МПа; ЛЬ - числовое значение износа трущихся поверхностей дисков фрикциона, м.

■¿я«

41»

да

<21*

ЕГ

1

а) б)

Рис.б.Зависимости параметров переходных процессов, возникающих при включении (а) и выключении (б) фрикциона от величины износа его дисков трения. 1 - теоретическая; 2 - экспериментальная:'

На рисунке 7 приведены зависимости разности амплитуд от величины зазора в сопряжении «поршень-гильза» для У-образного ЯМЭ-238 и рядного СМД-14БН дизелей с использованием фильтра 5 кГц.

Аппроксимирующие результаты экспериментальных исследований уравнения выглядят следующим образом

ЛЛ1.-561 •» 332,981п8; ДАР = 396 + 234,14 1п 8; ДАя = 292,37 + 173,19 1п в,

где АА^ААрДАя - разностный сигнал вибрации дня левого, правого ряда V-образного и рядного дизелей соответственно; Б - числовое значение зазора в сопряжении «поршень-гильза».

На рисунке 8 представлены зависимости разности амплитуд вибросигналов от давления начала впрыскивания и коэффициента коксования форсунки ФШ-6205.

Уравнения аппроксимации, определяющие данные зависимости выглядят следующим образом:

ДА = 368,538/Р2 -2.244 и ДА = 544,5 1п(К+15)-13Т7.5 ,

где ДА — числовое значение диагностического сигнала, В; Р - числовое значение давления начала впрыскивания, МПа; К — коэффициент коксования, %.

ею im es

во «

i.lt/

у1 /

У

1 1 4 S L t Ь

а)

400 Ж 200 ао

✓

/

у

Рис.7.

б)

а) для дизеля СМД-14БН; б) для дизеля ЯМЭ-238

ла2{к) 400

i0.s 1( 11.5 12 12.s 13

20 30

а) б)

Рис.8. Зависимость диагностического параметра от давления начала впрыскивания (а) и коэффициента коксования (б)

При диагностировании общего технического состояния агрегатов был применен метод планирования эксперимента и получены уравнения регрессии для соответствующих диагностических точек. В качестве примера приведены уравнения регрессии КП трактора К-701 для четырех диагностических точек.

Abi=54,69+2,81Х1+3,44Х2+3,44Хз+3,44Х8;

АВ2=59,3 8+3,13X5+4,3 8Xi+3,l 3X2+4,38X8;

Авз=55,00+3,75X8+3,13X7+3,13X6+3,75X3;

Ав4= 43,13+3,75Х8+3.14Х7+2,50Хб+3,75Хз,

где Ав1,...,Ав4 —числовые значения диагностического сигнала, мВ; Xi,...,Xg - числовые значения боковых зазоров в соответствующих сопряжениях КП, мм. При этом допустимые значения диагностических параметров по точкам с учетом допусков равны: Abi = 75 мВ; Авг = 82 мВ; Авз = 76 мВ; Ав4 = 64 мВ.

Были проведены исследования по определению фактического технического состояния отремонтированных агрегатов. Для этого все исследованные агрегаты разделены на условные категории качества в соответствии со значением комплексного диагностического показателя X. Расчет коэффициента X осуществлялся по методике, опи-

санной в главе 5. Значения коэффициента X, соответствующие ему допустимые значения диагностического сигнала, а также вероятности появления брака для каждой категории коробок передач приведены в таблице 2. Значение вероятности появления брака указывает на предполагаемый процент брака для каждой категории из данной выборки не менее 30 штук.

Таблица 2

Категория X Допустимые значения диагностического параметра в точках Вероятность появления брака,%

1 2 3 4

Высшая Больше 0.8 69 69 69 50 13,2

Первая 0,6-0,8 69-75 69-82 69-75 50-64 2,0

Брак Меньше 0,6 75 82 75 64 0,28

В таблице 3 приведены значения X для исследованных двигателей.

На следующем этапе были определены предельные значения диагностических параметров в соответствии со структурными и проведена оценка погрешности диагностирования. При определении предельных значений были рассчитаны вероятности ошибок первого ?! и второго Рг рода, т.е. ошибки из-за «ложного сигнала», что увеличивает процент выбраковки технически исправных узлов и сопряжений и ошибки из-за «пропуска дефекта», что увеличивает процент невыбракованных неисправных узлов и сопряжений. Эти значения не превышают величины 8,7%. Погрешности диагностирования равны: по параметрам давления — 7,85%, по параметрам вибрации для отдельных сопряжений - 8,5%, общего технического состояния КП - 9,2%, двигателя - 9,45%.

Затем проводилась апробация разработанных диагностических методов и методики выбора стратегии эффективной эксплуатации. -

Предложенная методика была опробована на агрегатах тракторов «Кировец»

К-701.

Таблица 3

Категория X Допустимые значения диагностического параметра Вероятность появления брака,%

смд- 14БН СМД-64Л СМД-64П ЯМЗ-238Л ЯМЗ-238П

Высшая >0.8 75 70 59 66 57 11,6

Первая 0,6-0,8 75-85 70-80 59-69 66-76 57-67 2,4

Брак <0.6 85 80 69 76 $7 0,26

В соответствии со статистическими данными самым слабым звеном, ограничивающим ресурс работы, является двигатель внутреннего сгорания трактора.

Диагностирование проводится по обобщенным параметрам агрегатов, т.е. определяется их общее техническое состояние.

Из проведенных исследований получены значения времени диагностирования и обслуживания, представленные в таблице 4.

Таблица 4.

№ Наименование агрегата Время диагности- Время обслужива-

п/п рования, ti, t2, моточас. ния, U, моточас.

1 Двигатель внутреннего сгорания 190 480 780

2 Коробка перемены передач 250 530 1330

3 Задний мост 385 700 1570

Тогда стратегию профилактики можно представить так, как это показано на

рис.13.

QÍO

190 480 780 1360 1840 i

. - Рис. 13. Индивидуальная, стратегия профилактики

2.7. Седьмая глава «Разработка средств и технологий технического диагностирования машин».

В настоящем разделе рассмотрены структурные схемы и описаны принципы работы действующих диагностических приборов и систем, успешно прошедших испытания, эксплуатационную проверку и получивших практическое применение. Наиболее известные из них: диагностическая система КИ-13940 ГОСНИТИ, выпускающаяся серийно с 1985 года и диагностический машинотестер КИ-13950 ГОСНИТИ, выпускающийся серийно с 1990 года, в разработке которых автор принимал непосредственное участие. Кроме этого, лично автором разработаны диагностические приборы: «Вибротестер ЛСХИ», АВД и ИИП-ЛСХИ, которые применялись как в условиях эксплуатации^ так и при ремонте. На базе данных приборов создан и выпускается прибор КИ-28062. Создан опытный образец прибора «Навигатор», который, по сути, является ми-ниЭВМ, и который в настоящее проходит испытания. Развитие диагностических средств на современной элементной базе с малогабаритными компьютерами, базовыми блоками сменными модулями позволяет значительно усовершенствовать процесс диагностирования машин. При этом снижается себестоимость работ, ускоряется время на разработку приборов. Использование малогабаритных специализированных компьютерных средств типа «Navigator» позволяет заложить в программное обеспечение разработанные автором методы диагностики, повысить точность и достоверность получаемых оценок Дальнейшее формирование информационной системы на базе ПК с переносными устройствами позволяет вначале запомнить диагностическую информацию в блоках памяти переносных устройств, а затем провести одновременное измерение, анализ и сравнение диагностических сигналов с исходными параметрами технического состояния с последующим отражением результатов на экране дисплея. Для всех диагностических средств разработаны технологии диагностирования сопряжений, агрегатов

и машин в делом. При этом определены последовательности операций диагностирования и трудоемкости диагностирования.

Средняя оперативная трудоемкость диагностирования тракторов по 45 структурным параметрам составила примерно от 1,9 до 2,2 ч. При этом средняя трудоемкость подготовки объекта к диагностированию составила примерно 1,5 часа.

2.8. В восьмой главе «Экономическая эффективность технического диагностирования машин» произведен расчет экономической эффективности от применения диагностики.

: Экономическая эффективность определялась по сравнению с аналогичной диагностикой при существующих средствах: КИ-13905М или КИ-13919А и с прибором «Вибротестер ЛСХИ» ,

Годовой экономический эффект составит

- от внедрения новых средств и технологий диагностирования 16058 руб.

- от внедрения методики эффективной эксплуатации - 20800 рублей на 1600 моточас.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы и рекомендации.

1. Установлено, что все разработанные модели профилактики строятся на основе теории массового обслуживания, в основе которой лежат многочисленные статистические исследования, все расчеты оптимального времени проведения технического обслуживания и предупредительного ТР проводятся для усредненной .машины, не принимаются во внимание текущее техническое состояние агрегатов и машины в целом Отсутствие разработок по выбору индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации является негативным фактором, влияющим на рациональную эксплуатацию машин.

2. Разработанная методика обоснования выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния, основана на представление относительной вероятности как основного критерия выбора области эффекпеной эксплуатации, что впервые позволяет решать вопросы оптимизации в области отрицательных значений верозггностей.

3. Установлен класс аналитических функций моделей диагностики, наилучшим образом согласующийся с серийными статистическим данными.

4. Предложенная вероятностная модель, основанная на разности вероятности безотказной работы, рассчитанной по статистическим данным, и вероятности отказов, рассчитанной на основе класса аналитических функций по результатам диагностирования, адекватно описывает технологический процесс технической эксплуатации машин, что подтверждается экспериментально.

5. Техническое диагностирование тракторов и других машин должно осуществляться электронными приборами и системами с применением универсальных динамических методов. ,

6. Разработанные и обобщенные принципы универсальных методов диагностирования агрегатов машин позволяют повысить точность диагностирования и снизить трудоемкость по сравнению с существующей технологией и ранее выпускающимися серийными диагностическими средствами.

Выделение и формировании диагностических параметров происходит в зависимости от кинематических и структурных свойств механизмов и агрегатов, а также с учетом амплитудно-частотных характеристик прохождения сигналов вибрации и начальных индивидуальных характеристик каждой машины.

*

В качестве диагностических параметров приняты:

- при вибрационном диагностировании общего технического состояния агрегатов разность амплитуд полезного вибросигнала и помехи, при диагностировании отдельных сопряжений — усредненное значение амплитуды вибросигнала, формируемых проверяемым механизмом, выделенной в определенном частотном диапазоне, а также разность амплитуд вибросигналов с частотной селекцией;

- давление масла в гидросистеме управления и время выключения при диагностировании фрикционов.

7. Математические модели связи диагностических параметров с параметрами технического состояния механизмов и агрегатов машин позволяют расчетным путем получить допустимые значения диагностических сигналов соответствующие нормальному техническому состоянию агрегата по техническим условиям.

8. Разработанная методика по определению общего диагностического показателя технического состояния агрегатов и машины в целом позволила установить условные категории качества агрегатов и машины в целом на основе их фактического технического состояния.

Введены три категории качества: высшая, первая и брак. При этом у с/х и лесных машин, собранных из агрегатов одной категории коэффициент технической готовности равен 0,8.

Кроме этого, определение значений обобщенных диагностических показателей для каждого агрегата позволит ввести индивидуальные характеристики изменения диагностических параметров, что повышает точность определения технического состояния при последующих диагностированиях не менее, чем в 2,5-3 раза.

- 9. Полученные в результате исследований математические модели, уравнения регрессии, количественные и частотные характеристики реализованы в диагностических системах КИ-13940 ГОСНИТИ (ДИПС) и КИ-13950 ГОСНИТИ (AMT) и внедрены в типовую технологию диагностирования с помощью этих установок.

10. На основе исследований и обобщений методов диагностирования автором разработаны диагностические приборы «Вибротестер ЛСХИ», АВД, ИИП-ЛСХИ, которые рекомендованы для использования при эксплуатации и ремонте машин. В настоящее время на базе этих средств выпускается прибор КИ-28062 и «Navigator». Кроме этого с участием автора разработаны диагностические системы ДИПС и AMT, которые поставлены на серийное производство с 1980 года.

11. Внедрение методики выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации и диагностических методов и средств позволит поддерживать коэффициент готовности на уровне 0,8-0,9 в течение не менее 2000 мото-часов, а экономический эффект составляет не менее 15000 рублей на одну машину.

На основании выполненного исследования осуществлено решение научной проблемы по обоснованию и разработке научных и технических основ совершенствования технологических процессов эффективной эксплуатации машин на основе вероятностных моделей и разработанных и внедренных методов и средств технического диагностирования, направленной на повышение технической готовности и снижение затрат при их эксплуатации.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Мартынов Б.Г., Ермолов P.C., Ивашев P.A. Диагностическая измерительная система для машин и механизмов. Баку: изд-во АзИНЕФТЕХИМ, 1977, с. 198-200.

2. Мартынов Б.Г., Бикеева P.A., Когосов Л.Ю., Шуб С.М. Аналоговые преобразователи ИИС для диагностики машин и механизмов. Л.: изд-во ВНИИЭПД977, с19.

3. Мартынов Б.Г., Плавильщиков A.A. Цифровой преобразователь сигналов частотно-временной группы. Л.: изд-во ВНИИЭП,1977, с.43.

4. Мартынов Б.Г. Фазоизбирательное устройство. Л.: изд-во ВНИИЭП, 1977,

с.44.

5. Аллилуев В.А., Мартынов Б.Г., Ермолов P.C. Схема обработки информации и выделения диагностических / параметров ДИПС-К736.//Сб.трудовЛСХИ,т.368,Л,1979.с.11-15. ! "

6. Аллилуев В.А., Мартынов Б.Г. , Плавильщиков A.A. Некоторые особенности измерительных информационных систем для вибрационного диагностирования двигателей внутреннего сгорания.//Науч. труды ЛСХИ, т.386, Л., 1980, с.81 - 84.

7. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А. Результаты эксплуатационной проверки виброакустического метода на основе диагностической системы ДИПС.//Тез.докл. Все-союз.конф.по диагн.и прогноз.техн.сост.автом.тр-та./ Харьков, изд-во ХАДИ, 1980, с.32-33. • ■ «

8. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А. Диагностирование трактора МТЗ-80 с применением системы ДИПС//Метод.указ.,ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1981,22с.

9. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А. К вопросу приспособленности диагностирования КПП трактора «Кировец» диагностической системой ДИПС. Кант; изд-во Киргизской МИС, 1981, с. 47-48. . •

10. Мартынов Б.Г., Мухин В.В., Селицкий B.C. О контролепригодности трактора К-701 для диагностирования.// Сб.трудов ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1981, с.37-39.

11. Аллилуев В.А., Прибытков П.Ф., Мартынов Б.Г. Определение мощност-ных и топливных показателей работы тракторных дизелей безразборными метода-ми.//Метод. указания, ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1981, 14с.

12. Мартынов Б.Г. К определению параметров контроля коробки передач на примере тракторов «Кировец».//Сб.трудов ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1982, с. 11 -15.

13. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А., Онучина A.A. К вопросу определения начального состояния выпускаемых коробок передач.// Сб.трудов ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1983, с.10-12. f

14. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А., Ксенофонтов В.П. Исследование виброакустических характеристик коробки передач трактора «Кировец» после ремон-та.//Сб.трудов ЛСХИ, Л.-Пушкин, 1983, с. •

15. Мартынов Б.Г. Методы и средства диагностирования коробок передач на примере тракторов семейства «Кировец»:Дисс.на соиск.уч.степени канд.техн.наук, Л., 1984, 204с.

16. Мартынов Б.Г., Козлов М.В. Разработка электронного комплекса функционального диагностирования машин.//Науч. труды ЛСХИ, Л., 1985, с. 52 - 55.

17. Мартынов Б.Г., Ксенофонтов В.П. К вопросу определения фактического технического состояния выпускаемых тракторов по результатам диагностирования.

18. Мартынов Б.Г., Ксенофонтов В.П. Контроль технического состояния редукторов тракторных коробок передач по параметрам вибрации./ЛГез.докл.научн,-практ.конф./Иваново, 1985,с.37-38.

19. Мартынов Б.Г., Ксенофонтов В.П. Оценка фактического технического состояния агрегатов трактора. Деп. рук. № 431 ВС-85 Деп., 1985, 1с.

20. Мартынов Б.Г., Козлов М.В., Шадрина Н.И. К определению технического состояния дисков трения фрикционов тракторных коробок передач. Казань: изд-во НТО СХТаг.АССР, 1986, Зс.

21. Усманов A.C., Мартынов Б.Г., Козлов М.В. Опыт эксплуатации диагностической установки КИ-13 940 ГОСНИТИ на СТОТ и ремонтных предприяти-ях.//Механизация хлопководства, № 1, 1986, с.

22. Мартынов Б.Г., Козлов М.В. Виброизмерительный прибор для диагностирования машин циклического принципа действия.//Инф.лист.,1986, 4с.

23. Мартынов Б.Г. Требования к микропроцессорной системе контроля технического состояния механизмов и агрегатов тракторов.//Сб.науч.труды ЛСХИ, Л., 1986, с. 74-77.

24. Мартынов Б.Г., Ксенофонтов В.П. Оптимизация взаимной приспособленности средств и объектов диагностирования.//Тез.докл.науч.-практ.конф./Одесса,1987,с.23-24.

25. Мартынов Б.Г., Ксенофонтов В.П. Электронные диагностические средства для оценки . техники в условиях эксплуатации./ЛГез.докл. Всесоюз. корд.совещ.вузов.науки по вопросам использ.,надеж, и ремонта машин./Ашхабад, изд-во Турк.СХИ, 1989, с.65-66.

26. Мартынов Б.Г. Обоснование набора диагностических средств в зависимости от условий их применения//Сб.науч.труды ЛСХИ, Л., 1990, с.30-34.

> 27. Мартынов Б.Г. Структурная схема встроенной системы контроля параметров технического состояния и управления агрегатов трактора.// Сб.науч.труды ЛСХИ, Л., 1991,с.

28. Мартынов Б.Г., Пальванов Б.Н. Выбор и обоснование диагностических параметров агрегатов трансмиссии рисоуборочных машин.//Сб.науч.трудов ЛСХИ, СПб., 1992,с.

29. Мартынов Б.Г., Пальванов Б.Н. Результаты экспериментальных исследований технического состояния редукторной части КП рисозерноуборочного комбайна СКД-6Р.//С6. науч.трудовЛСХИ, СПб.,1992, с. -

30. Мартынов Б.Г. Обоснование и выбор параметров технического состояния тракторов//Сб.науч.труды ЛСХИ, СПб., 1992, с.44 - 47.

31. Мартынов Б.Г. Развитие электронных диагностических средств, основанных на виброакустических методах.// Тез.докл.Междун.симпозиум «Шум и вибрации натранспорте»/СПб, 1992, с. 141-142.

32. Мартынов Б.Г., Якушкин C.B., Войстрик Т.А. Оценка информационной значимости контролируемых параметров лесных машин.//Межвуз.сборник на-учн.трудов СПбГЛТА, СПб, 1998, с. 134 -136.

33. Мартынов Б.Г. Методы и средства диагностирования машин лесного и сельскохозяйственного назначения.//Уч.пособие.СПбГЛТА, СПб, 1998, 93 с.

34. Мартынов Б.Г., Якушкин C.B. Анализ методов оценки энергетических показателей двигателей.//Межвуз.сборник научн.трудов СПбГЛТА, СПб, 2000, с.66-71.

35. Мартынов Б.Г., Прохоров A.M. Анализ методов диагностики гидропривода машин лесного комплекса.// Межвуз.сборник научн.трудов СПбГЛТА, СПб, 2000, с. 164-169.

36. Мартынов Б.Г., Прохоров A.M. Метод ультразвукового сканирования гидропривода машин лесного комплекса.// Межвуз.сборник научн.трудов СПбГЛТА, СПб, 2000, с. 169-172.

37. Мартынов Б.Г. Диагностика машин и механизмов лесного комплекса.// Изд-во СПбГЛТА, СПб, 2001,48с.

38. Мартынов Б.Г., Боровский М.В. Метод диагностирования редукторной части коробок передач лесных тракторов.//Межв.сб.науч.труд.СПбГЛТА, СПб, 2002, с. 76-83.

39. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А., Ждановский Н.С., Козлов М.В. Способ определения технического состояния распылителей форсунок дизелей и устройство для его осуществления: A.C. № 861704, БИ № 33, 1981.

40. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А., Скробач В.Ф., Мамедов А.Г. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания: A.C. № 1070441, БИ № 4, 1984.

41. Мартынов Б.Г., Мухин В.В., Исаева Т.Т. Способ диагностирования форсунки дизельного двигателя и устройство для его осуществления: A.C. № 985730, БИ № 48, 1982.

42. Мартынов Б.Г., Аллилуев В.А., Зябиров И.М. Способ определения технического состояния молотильного барабана и устройство для его осуществления: A.C. № 950231, БИ№ 30, 1982.

43. Мартынов Б.Г. Теоретические исследования по диагностированию общего технического состояния агрегатов ЛЗМ.// Известия СПбГЛТА, выпуск 170, СПб, 2003, с.78-83.

44. Мартынов Б.Г. Основы диагностики механизмов и агрегатов ЛЗМ: Моно- ' графия. С.-Петербург: изд-во СПбГЛТА, 2004,105 с.

45. Мартынов Б.Г. Определение надежности тракторов в целях выбора индивидуальной стратегии профилактики // Известия СПбГЛТА, выпуск 173, СПб, 2005, с. 172-177.

46. Базаров С.М., Мартынов Б.Г. Обоснование индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации лесных машин по результатам диагностирования// Известия СПбГЛТА, выпуск 172, СПб, 2005, с. 62-65.

47. Мартынов Б.Г., Боровский М.В. Выделение и формирование вибрационных диагностических сигналов.// Известия СПбГЛТА, выпуск 176, СПб, 2005, с. 71-76.

48. Мартынов Б.Г. Диагностические средства для определения технического состояния ЛЗМ при ремонте //ИВУЗ, Лесной журнал, Архангельск, 2005, № 1,2 с. 177182.

МАРТЫНОВ БОРИС ГРИГОРЬЕВИЧ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 16.05.05. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 2,0. Печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ №123. С 11а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3

ДЛЯ ЗАМЕТОК

1. Состояние проблемы и задачи исследований.

1.1. Анализ научных исследований, посвященных вопросам повышения эффективности работы машин.

1.2. Основные положения технической диагностики машин.

1.3. Анализ научных исследований, посвященных вопросам диагностирования в области технического обслуживания и ремонта машин.

1.4. Анализ развития средств диагностирования.

1.5. Организация системы ТО и ремонта машин.

1.6. Задачи исследований.

2. Разработка вероятностных моделей выбора индивидуальной • стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния.

2.1. Теоретические основы выбора стратегий профилактики.

2.2. Определение надежности агрегатов и машины в целом.

2.3. Обоснование критерия и разработка вероятностной модели индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин по результатам их текущего технического состояния.

2.4. Влияние характера изменения контролируемых параметров на выбор квантовых точек.

Выводы.

3. Теоретическое обоснование и выбор параметров технического состояния машин и диагностических средств.

3.1. Вероятностно-статистические показатели оценки работы машины для целей диагностирования.

3.2. Оценка информационной значимости контролируемых параметров.

3.3. Определение допусков контролируемых параметров.

3.4. Обоснование выбора диагностических средств.

Выводы.

Теоретические исследования по обоснованию связи диагностических параметров с параметрами технического состояния агрегатов тракторов.

4.1. Диагностирование общего технического состояния агрегатов тракторов.

4.1.1. Математические модели связи диагностических параметров с параметрами общего технического состояния дизельных двигателей

4.1.2. Связь диагностических и структурных параметров редукторной части коробок передач тракторов.

4.2. Поэлементное диагностирование сопряжений и узлов агрегатов тракторов.

4.2.1. Математические модели связи амплитуды вибрационного сигнала с техническим состоянием подшипников качения коробок передач.

4.2.2. Математические модели связи диагностических параметров с 1 параметрами технического состояния фрикционных муфт сцепления.

4.2.3. Обоснование метода выделения и преобразования вибросигнала.

4.2.4. Математические модели связи амплитуд вибрационных сигналов с техническим состоянием форсунок дизеля.

4.3. Математические модели связи диагностических и структурных параметров для определения качества сборки тракторов.

4.4. Комплекс математических моделей связи диагностических и структурных параметров технического состояния агрегатов, узлов и сопряжений тракторов.

Выводы. 5. Методика экспериментальных исследований по определению связи диагностических параметров с параметрами технического состояния агрегатов и механизмов тракторов.

5.1. Цель и программа экспериментальных исследований.

5.2. Оборудование и аппаратура для исследований.

5.2.1. Выбор измерительного преобразователя вибраций.

5.2.2. Преобразователи давления и частоты вращения.

5.2.3. Аппаратура для измерения и регистрации исследуемых процессов.

5.2.4. Экспериментальные установки.

5.3. Методика проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях.

5.3.1. Методика экспериментальных исследований по определению зон установки вибропреобразователей.

5.3.2. Методика исследований влияния параметров технического со-• стояния редукторной части КП на виброакустический сигнал, формируемый коробкой передач:.

5.3.3. Методика по определению зависимостей переходных процессов, возникающих при включении и выключении фрикционов от их технического состояния.

5.3.4. Методика определения зависимостей между параметрами вибрации и техническим состоянием дизелей.

5.4. Методика экспериментальных исследований в условиях АО «Кировский завод».

5.4.1. Методика определения начальных уровней виброакустических параметров.

5.4.2. Методика оценки фактического технического состояния вы* пускаемых агрегатов машин.

5.5. Методика эксплуатационных исследований в условиях ремонтных предприятий.

5.6. Обработка экспериментальных данных. Оценка погрешности диагностирования.

6. Результаты экспериментальных исследований.

6.1. Результаты исследований надежности работы агрегатов и механизмов тракторов.

6.2. Результаты лабораторных исследований.

6.2.1. Результаты исследований по определению зон установки вибропреобразователей.

6.2.2. Результаты определения режимов диагностирования.

6.2.3. Результаты исследований по определению влияния параметров технического состояния редукторной части КП на виброакустический сигнал, формируемый коробкой передач.

6.2.4. Результаты исследований по определению связи параметров переходных процессов, возникающих при включении и выключении фрикционов с величиной износа дисков трения.

6.2.5. Определение зависимостей между параметрами вибрации и техническим состоянием дизелей.

6.3. Результаты определения допустимых значений начальных уровней виброакустических параметров.

6.4. Результаты исследований по определению фактического технического состояния отремонтированных агрегатов.

6.5. Определение предельных и допустимых значений диагностических параметров. Оценка погрешности диагностирования.

6.6. Результаты эксплуатационной проверки разработанных методов диагностирования.

6.7. Апробация методики определения индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации.

Выводы.

7. Разработка средств и технологий технического диагностирования машин.

7.1. Разработка средств диагностирования.

7.2. Разработка технологий диагностирования.

7.3. Определение трудоемкости диагностирования.

8. Экономическая эффективность исследований.

Актуальность проблемы. В последнее время в сепьском и лесном хозяйствах существенно изменился машинно-тракторный парк. Появились машины, повышающие производительность труда, улучшающие условия работы. Однако количество отказов все еще остается значительным и более 25% сельскохозяйственных машин может находиться в неработоспособном состоянии. На протяжении многих лет величина коэффициента технической готовности колеблется в пределах 0,6 - 0,7.

Можно указать две основные причины значительных простоев и затрат труда и средств на техническое обслуживание и ремонт техники [6,7,75]:

- техническое несовершенство конструкций с/х и лесных машин в отношении их приспособленности к обслуживанию и ремонту при эксплуатации;

- несовершенство организации системы технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники.

В условиях ускорения научно-технического прогресса важное значение приобретает высокопроизводительное использование техники, во многом зависящее от организации эффективного контроля качества изготовления и ремонта машин, технического диагностирования ее при эксплуатации и обслуживании.

Существующие методы и средства диагностирования, основанные на различных принципах, разработаны, как правило, для определения отдельных параметров, механизмов и приборов и требуют большого количества устройств для диагностирования всей машины в целом. Процесс диагностирования сопровождается частичными разборками (разрушающим контролем) и большой трудоемкостью операций. Контроль качества изготовления и ремонта техники осуществляется, в основном, по штатным приборам, внешнему осмотру и шуму, что не отвечает современным требованиям повышения качества и надежности техники. Низкая взаимная приспособленность машин и диагностических средств приводит к большой трудоемкости операций, снижает эффективность определения показателей работы и технического состояния машин, затрудняет автоматизацию процесса диагностирования. Это обуславливает значительные расходы средств на техническое обслуживание, ремонт и эксплуатацию машинно-тракторного парка.

Кроме этого, большое внимание специалистов с/х и лесного машиностроения уделяется развитию теоретических и практических основ организации сервиса машин, обоснованию оптимальных периодов профилактических и ремонтных мероприятий, основанных на таких свойствах надежности как безотказность, долговечность и ремонтопригодность. В настоящее время все разработанные модели профилактики строятся на основе теории массового обслуживания, в основе которой лежат многочисленные статистические исследования. Результатами таких исследований являются решения, которые принимаются на основе усредненных значений, что значительно снижает эффективность использования машин. Кроме этого в законченных разработках не используются результаты контроля технического состояния машины для определения оптимального времени профилактики. Отсутствие разработок по выбору индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации является негативным фактором, влияющим на рациональное использование сельскохозяйственной и лесной техники.

Решение проблемы эффективного использования с/х и лесозаготовительной техники требует разработки индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их текущего технического состояния на основе вероятностных моделей, что, в свою очередь, влечет повышения эффективности технического диагностирования машин на принципиально новом уровне, с применением универсальных безразборных методов и электронных высокопроизводительных автоматизированных установок, обеспечивающих поточность процесса диагностирования с достоверным заключением о техническом состоянии и остаточном ресурсе машин.

Цель исследования - обоснование и разработка научных и технических основ совершенствования технологических процессов эксплуатации машин с/х и лесного профиля на основе вероятностных моделей и безразборных универсальных методов и средств технического диагностирования.

Научная новизна и основные результаты, которые выносятся на защиту, следующие:

1. Представление относительной вероятности как основного критерия и вероятностные модели выбора индивидуальной эффективной эксплуатации машин.

2. Класс аналитических функций моделей диагностики, наилучшим образом согласующийся с серийными статистическими данными.

3. Энтропийный принцип определения количества информации и информационной ценности параметров для целей оперативного контроля механизмов машин.

4. Математические модели оптимизации номенклатуры проверяемых параметров и диагностических средств, а также функциональной связи диагностических параметров с показателями работы и технического состояния

• машин.

5. Методика определения категории качества машин по результатам их диагностики.

6. Универсальные методы диагностирования тракторов и других лесозаготовительных машин, включенные в автоматизированные диагностические установки ДИПС (КИ-13940-ГОСНИТИ) и AMT (КИ-13950-ГОСНИТИ), а также комплект диагностических электронных приборов.

В диссертации осуществлено решение научной проблемы повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники посредством обоснования и разработки научных и технических основ совершенствования технологических процессов эффективной эксплуатации машин на основе вероятностных моделей и безразборных универсальных методов и средств диагностирования.

Значимость для теории и практики. Для теории имеют значение: представление относительной вероятности как основного критерия выбора области эффективной эксплуатации; вероятностная модель стратегии эксплуатации; класс аналитических функций моделей диагностики; математические модели связи диагностических и структурных параметров; методика разделения агрегатов на условные категории качества.

Для практики имеют значение: определение области эффективной эксплуатации машин в реальном времени; технические решения, обеспечивающие возможность создания системы индивидуальной эффективной эксплуатации машин по результатам диагностирования; средства и технологии определения технического состояния машин.

Реализация результатов исследования. На основании результатов исследований разработаны в соавторстве диагностические установки и комплект электронных приборов.

Совместно с Государственным Всесоюзным научно-исследовательским технологическим институтом ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ), Всесоюзным научно-исследовательским институтом электроизмерительных приборов (ВНИИЭП), Санкт-Петербургским Государственным аграрным университетом (СПГАУ) разработаны диагностическая измерительная прогнозирующая система ДИПС (КИ-13940-ГОСНИТИ - стационарный вариант и КИ-5530 - передвижной вариант на базе автомобиля УАЗ-452) и автоматизированный машинотестер AMT (КИ-13950-ГОСНИТИ). Система ДИПС поставлена на серийное производство с 1981 года, Установка AMT - с 1986 года. Совместно с ГОСНИТИ разработаны технология диагностирования тракторов, зерноуборочных комбайнов системами ДИПС и AMT, которые включены в основной комплект технической документации установок КИ-13940-ГОСНИТИ и КИ-13950-ГОСНИТИ. Разработанные рекомендации по методике выбора стратегии профилактики и диагностированию электронными приборами и системой ДИПС внедрены на А.О. "Кировский завод" и на предприятиях сельскохозяйственного и лесного комплекса.

Апробация работы. Результаты исследований по диссертационной работе доложены и одобрены на научных конференциях СПбГАУ (ЛСХИ) в 1981 - 1991 годах, на Всесоюзной научной конференции по диагностике и прогнозированию технического состояния подвижного состава автомобильного транспорта (Харьков) в 1980г., Всесоюзной научно-технической конференции по испытаниям на надежность и работоспособность сельскохозяйственной техники (Кант, Киргизская МИС) в 1981 г., Всесоюзной научно-технической конференции «Повышение эффективности использования автомобильного транспорта и автомобильных дорог в условиях жаркого климата и высокогорных районов» (Ташкент) в 1985 г., Всесоюзной научно-технической конференции по внедрению методов и средств диагностики автотранспорта (Одесса) в 1987 г., Всесоюзном координационном совещании вузовской науки по вопросам использования, надежности и ремонта машин (Ашхабад) в 1989 г., на Международном симпозиуме «Шум и вибрации на транспорте» (Санкт-Петербург) в 1992 г, на Международном научно-техническом семинаре «Виброакустическое проектирование и вибрационная диагностика машин, оборудования и сооружений» (Екатеринбург) в 2002 году, на научных конференциях СПбГЛТА в 2003-2005 годах. Кроме этого, диагностические средства экспонировались на выставках ВДНХ в 1985-1986 г.г. и «Интенсификация-90» в г. Санкт-Петербурге.

Публикация по теме диссертации.

Опубликовано 48 работ, в том числе 1 монография (6,5 п.л.), 5 статей во Всероссийских сборниках научных трудов, 2 статьи во Всесоюзных технических журналах, 4 авторских свидетельства на изобретения.

Объем работы.

Диссертация включает введение, восемь глав, основные выводы, список использованной литературы (160 наименований) и приложения. В диссертации 362 стр., в том числе: машинописный текст 307 страниц , 122 рисунка, 14 таблиц, 36 страниц приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследбвания позволяют сделать следующие выводы и рекомендации. . •

1. Установлено, что все разработанные модели профилактики строятся на основе теории массового обслуживания, в основе которой л"ежат многочисленные статистические исследования, все расчеты оптимального времени проведения технического обслуживания и предупредительного ТР проводятся для усредненной машины, не принимаются во внимание текущее техническое состояние агрегатов и машины в целом. Отсутствие разработок по выбору индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации явлдется негативным фактором, влияющим на рациональную эксплуатацию машин. '

2. Разработанная методика обоснования выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации машин с учетом их технического состояния, ©снована на представление относительной вероятности как основного критерия выбора области эффективной эксплуатации, что впервые позволяет решать вопросы оптимизации в области отрицательных значений вероятностей.

3. Установлен класс аналитических функций моделей диагностики, наилучшим образом согласующийся с серийными статистическим данными.

4. Предложенная вероятностная модель, основанная на разности вероятности безотказной работы, рассчитанной по статистическим Данным, и вероятности отказов, рассчитанной на основе класса аналитических функций по результатам диагностирования, адекватно описывает технологический процесс технической эксплуатации машин, что подтверждается экспериментально.

5. Техническое диагностирование тракторов и других мацшн должно осуществляться электронными приборами и системами с применением универсальных динамических методов.

6. Разработанные и обобщенные принципы универсальных методов диагностирования агрегатов машин позволяют повысить точность диагностирования и снизить трудоемкость по сравнению с существующей технолот гией и ранее выпускающимися серийными диагностическими средствами.

Выделение и формировании диагностических параметров происходит в зависимости от кинематических и структурных свойств механизмов и агрегатов, а также с учетом амплитудно-частотных характеристик прохождения сигналов вибрации и начальных индивидуальных характеристик каждой машины.

В качестве диагностических параметров приняты:

- при вибрационном диагностировании общего технического состояния агрегатов разность амплитуд полезного вибросигнала и помехи, при ди агностировании отдельных сопряжений - усредненное значение амплитуды вибросигнала, формируемых проверяемым механизмом, выделенной в определенном частотном диапазоне, а также разность амплитуд вибросигналов с частотной селекцией;

- давление масла в гидросистеме управления и время выключения при диагностировании фрикционов.

7. Математические модели связи диагностических параметров с параметрами технического состояния механизмов и агрегатов позволяют расчетным путем получить допустимые значения диагностических сигналов соответствующие нормальному техническому состоянию агрегата по техническим условиям.

8. Разработанная методика по определению общего диагностического показателя технического состояния агрегатов и машины в целом позволила установить условные категории качества агрегатов и машин в целом на основе их фактического технического состояния.

Введены три категории качества: высшая, первая и брак. При этом у лесозаготовительных машин, собранных из агрегатов одной категории коэф9 фициент технической готовности равен 0,8.

Кроме этого, определение значений обобщенных диагностических показателей для каждого агрегата позволит ввести индивидуальные характеристики изменения диагностических параметров, что повышает точность определения технического состояния при последующих диагностированиях не менее чем в 2,5-3 раза.

9. Полученные в результате исследований математические модели, уравнения регрессии, количественные и частотные характеристики реализованы в диагностических системах КИ-13940 ГОСНИТИ (ДИПС) и.КИ-13950 ГОСНИТИ (AMT) и внедрены в типовую технологию диагностирования с помощью этих установок.

10. На основе исследований и обобщений методов диагностирования автором разработаны диагностические приборы «Вибротестер ЛОХИ», АВД, ИИП-ЛСХИ, которые рекомендованы для использования при ремонте машин. В настоящее время на базе этих средств выпускается прибор КИ-28062. Кроме этого с участием автора разработаны диагностические системы ДИПС и AMT, которые поставлены на серийное производство с 1980 года,

11. Внедрение методики выбора индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации и диагностических методов и средств позволит поддерживать коэффициент готовности на уровне 0,8-0,9 в течение, не менее 2000 мото-часов, а экономический эффект составляет не менее 15000 рублей на одну машину.

На основании выполненного исследования осуществлено решение научной проблемы повышения эффективности использования сельскохозяйственной и лесной техники посредством обоснования и разработки научных и технических основ совершенствования технологических процессов эффективной эксплуатации машин на основе вероятностных моделей и безразборных универсальных методов и средств диагностирования;

1. A.C. 861704. Способ определения технического состояния распылителей форсунок дизелей и устройство для его осуществления./Б.Г. Мартынов, В.А. Аллилуев, Н.С. Ждановский, М.В. Козлов. - 1981. - БИ 33:

2. A.C. 1070441. Способ диагностирования двигателя внутреннего сгорания./Б.Г. Мартынов, В.А. Аллилуев, В.Ф. Скробач, А.Г. Мамедов. -1984.-БИ 4.

3. A.C. 985730. Способ диагностирования форсунки дизельногогдвигателя и устройство для его осуществления./Б.Г. Мартынов, В.В. Мухин, Т.Т.Исаева.- 1982.-БИ 48.

4. Авакян В.А., Бровман JI.C. Вибрация и дисбаланс электрических машин. -М.: Электротехника, № 7,1974. с.13 - 15. ^

5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279с.

6. Аллилуев В.А. Техническая диагностика тракторов и сложных сельскохозяйственных машин на индустриальной основе.: Автореф.дисс. д-ратехн.наук-Jl., 1983.-39с.

7. Аллилуев В.А., Ананьин А.Д., Михлин В.М. Техническая эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Агропромиздат, 1991. - 367с.

8. Аллилуев В.А., Горанчаровский В.Н. К разработке метода контроля при работе деталей ЦПГ дизеля по виброакустическим параметрам/записки ЛСХИ, Л., т.256, 1974. с.42 - 46.

9. Аллилуев В.А., Горанчаровский В.Н., Ждановский Н.С., Михлин В.М. Электронный малогабаритный диагностический прибор ЭМДП. -Л.: ЛСХИ, 1976.-22с.

10. Аллилуев В.А., Ермолов P.C. и др. Об измерении импульсных виброакустических сигналов.//Записки ЛСХИ, т.229, Л., 1974. с.34 - 40.

11. Аллилуев В.А., Ждановский Н.С., Николаенко A.B., Михлин В.М. Техническая диагностика тракторов и зерноуборочных комбайнов. -М.: Колос, 1978. -287с.

12. Аллилуев В.А., Мартынов Б.Г. , Плавильщиков A.A. Некоторые особенности измерительных информационных систем для вибрационного диагностирования двигателей внутреннего сгорания.//Науч. труды ЛСХИ, т.386, Л., 1980.-c.81-84.

13. Аллилуев В.А., Мартынов Б.Г., Ермолов P.C. Схема обработки информации и выделения диагностических параметров ДИПС-К736.//Сб.трудов ЛСХИ, т.368, Л., 1979. c.l 1 - 15.

14. Андреев В.Н. Надежность лесных машин и оборудования.: Учебн. пособие. Л., ЛТА, 1991. 152с.

15. Андреев В.Н. Системный подход к проектированию лесных машин на основе Марковских цепей // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Сб.тр./ЛТА. СПб, 1993. с. 172-182.

16. Андреев В.Н., Миляков В.В., Балихин В.В., Романенко В.И. Ремонт и техническая эксплуатация лесохозяйственного оборудования. Л.: Аг-ропромиздат, 1989-312с.

17. Анисимов Г.М., Драке А.Д., Богомас Т.Д., Кочнев А.М. Основы теории и диагностики электрооборудования лесных гусеничных и колесных машин: Учебное пособие. СПб, ЛТА, 1997. 176с.

18. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. М.: Радио и связь, 1988 - 389 с.

19. Балихин В.В. и др. Ремонт машин и оборудования лесозаготовительных предприятий. Л.: ЛТА, 1990- 108с.

20. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.Н. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М.: Сов. Радио, 1971. - 270с.

21. Бейзельман Р.Ф., Цыпкин Б.В. Подшипники качения. М.: Маш-гиз, 1960.-608с.

22. Вельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. -М.: Колос, 1973. -495с.

23. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. 608с.

24. Бендат Д., Пирсол А. Применение корреляционного и Спектрального анализа.-М.: Мир, 1983.-312с.

25. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978.-239с.

26. Благинина А.Е., Михлин В.М. Определение ошибок" первого и второго рода при диагностировании машин//Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. - №1. — с.16 — 17.

27. Бухтияров И.Д., Аллилуев В.А. Исследования по акустической диагностике цилиндропоршневой системы ДВС//Сб.трудов СибВИИ, вып.4, Новосибирск, 1968. с.378 - 397.

28. Веденяпин Г.В. Научные основы и методика построения систем технического ухода за тракторами.: Автореф.дисс. д-ра техн. наук. Волгоград, 1965-35с.

29. Веденяпин Г.В., Бовда В.С., Дробышев Ю.В., Морозов А.Х., Фортуне В.И., Яблонский О.В. Методические указания к лабораторным работам по технической эксплуатации. Волгоград, 1967.

30. Веденяпин Г.В., Киртбая Ю.К., Сергеев М.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Сельхозгиз, 1963. - с.126 - 129.

31. Вентцель Е.С. Теория вероятностей.-М.: Наука, 1969.-564с.

32. Верзаков Г.Ф., Кипшт Н.В., Рабинович В.И., Тимонен Л.С. Введение в техническую диагностику. -М.: Энергия, 1968. -219с.

33. Вибрации в технике. Справочник, т.5. М.: Машинбстроение, 1981.-496с.

34. Воскобойников И.В. Техническое диагностирование лесозаготовительных машин. -М.: Лесная промышленность, 1987. 192с.

35. Воскобойников И.В., Рузин С.И. Техническое обслуживание и ремонт лесозаготовительных машин и оборудования. М,: Лесная промышленность, 1984.-280с.

36. Герцбах И.Б. Модели профилактики (теоретические основы планирования профилактических работ). М.: Сов. Радио, 1969. - 213с.

37. Гиберт А.И. Исследование связи ошибок в зацеплении с параметрами акустического сигнала коробок передач для целей диагностики: Авто>реф.дисс.канд.техн.наук. Новосибирск, 1962. - 24с.

38. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания. — М.: Высшая школа, 1977.-222с.

39. ГОСТ 25865-89 Вибрация. Средства измерения вибрации с пье-зоэелектрическими преобразователями. Основные параметры и технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 6с.

40. ГОСТ 1643-81. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски. -М.: Изд-во стандартов, 1981.

41. ГОСТ 23563-79. Контролепригодность объектов диагностирования.4

42. ГОСТ 23728-79, ГОСТ 23730 79. Техника сельскохозяйствен7 фная. Методы экономической оценки.

43. ГОСТ 27.002 89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1990.

44. ГОСТ 9178-81. Передачи зубчатые цилиндрические мелкомодульные. Допуски. -М.: Изд-во стандартов, 1981.

45. Гуров О.Б. О спектральном разделении сигналов зубчатых меха-низмов//Научные труды СибИМЭ, вып.41, Новосибирск, 1972. с.90 - 91.

46. Гуров О.Б. Разделение акустических сигналов при дйагностике зубчатых механизмов: Автореф.дисс.канд.техн.наук. Новосибирск, 1971. -25с.

47. Диагностирование машин, используемых в сельском хозяйст-ве.//Труды ГОСНИТИ, М., т.59, 1979. 242с.

48. Динамические процессы в механизмах с зубчатыми передачами. Под редакцией М.Д. Генкина. М.: Наука, 1976. - 154с.

49. Добрынин Ю.А., Герасимов Ю.Ю. Надежность гидролесомелиоративных систем. Петрозаводск: ПетрГУ, 1996. - 120с.

50. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 479с.

51. Ждановский Н.С., Аллилуев В.А. и др. К исследованию комплексной виброакустической диагностики основных механизмов двигателя Д-50 по амплитудным показателям//Записки ЛСХИ, т.256,1974. с. 21 - 28.

52. Ждановский Н.С., Аллилуев В.А. Определение вибрационныххарактеристик для целей технической диагностики./Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 6,1969. с. 39 - 40.

53. Ждановский Н.С., Аллилуев В.А., Николаенко А.В., Улитовский Б.А. Диагностика автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1977. - 264с.

54. Ждановский Н.С., Улитовский Б.А., Аллилуев В.А. Диагностика дизелей автотракторного типа. Л.: Колос, 1970. - 191с.

55. Ждановский Н.С., Улитовский Б.А., Аллилуев В.А. и др. Безразборная диагностика двигателей на основе вибрационных йарактери-стик.//Труды ГОСНИТИ, т.32, М., 1972. с.16 - 35.

56. Закин Я.Х. Проверка технического состояния автомобилей. М.: транспорт, 1968

57. Иващенко Н.И. Технология ремонта автомобилей. Киев: Вища Школа, 1977.-358с.

58. Инструкция по определению экономической эффективности диагностирования с.-х. техники. -М.: ГОСНИТИ, 1971. 91с. *

59. Иофинов С.А. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1974.-480с.

60. Иофинов С.А., Минцберг Б.А. О комплексных оценочных показателях работ машинно-тракторных агрегатов//Записки ЛСХИ, т. 157, вып.1, 1971.-c.3-6.

61. Иофинов С.А., Терских И.П. Определение мощностных показателей тракторного двигателя с помощью работомера РБП и гидродогружателя трактора//Записки ЛСХИ, т.93. Л.-Пушкин, 1963. - с.204-213.

62. Карасев В.А., Максимов В.П., Сидоренко М.К. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей. -М.: Машиностроение, 1978. 128с.

63. Кеба И.В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М.: Транспорт, 1980. - 245с.

64. Кирса В.И. Разработка методов измерения диагностических параметров по узлам//Научный отчет Украинского филиала ГОСНИЩ, 1970.

65. Клюкин И.И., Колесников А.Е. Акустические измерения в судостроении. М.: Судостроение, 1982. - 254с.

66. Козлов М.В., Подколзин C.B. Исследования способа вибрационного контроля работоспособности форсунок автотракторных дизелей.//Науч. труды ЛСХИ, Л., 1980. c.l 1 - 15.

67. Коллакот P.A. Диагностирование механического оборудования. -Л.: Судостроение, 1980. 297с.

68. Колчин A.B. Датчики средств диагностирования машин. М.: Машиностроение, 1984. - 120с.

69. Колчин A.B., Михлин В.М. Методика определения оптимальной точности измерения при диагностировании тракторов и сельскохозяйственных машин//труды ГОСНИТИ, вып.5. М, 1980. - с. 9-11.

70. Копчиков В.П., Невмержицкий В.Н., Минков A.C. Техническая эксплуатация машин и оборудования лесозаготовительной промышленности. -М: Лесная промышленность, 1986.-221с.

71. Костенко С.И., Колчин A.B., Бобков Ю.К. Эксплуатация электронных средств технического диагностирования сельскохозяйственной техники. М.: Высшая школа, 1980. - 254с.

72. Кузнецов Е.С. Оценка и пути совершенствования эксплуатационной технологичности автомобилей // Труды НАМИ, вып.1, М., 196.8. с. 64 -78. V

73. Кузнецов Е.С. Теоретические основы профилактики как метода обеспечения надежности автомобилей.: Автореф. дисс. д-ра техн.наук. -М,1969-43с.

74. Кузьмин Р.В. Диагностика судовых механизмов. М.: Транспорт, 1967.-242с.

75. Мазуркевич М.А. Обоснование оптимальных стратегий ремонта и технического обслуживания лесных машин на основе вероятностных моделей.: Автореф.дисс. д-ра техн.наук СПб, 1998. - 34с.

76. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях.-М.: Мир, 1983.-312с.

77. Марк Серридж, Торбен Р. Лихт. Справочник по пьезоэлектрическим акселерометрам и усилителям. Дания, 1987. - 186с.

78. Мартынов Б.Г., Козлов M.B. Виброизмерительный прибор для диагностирования машин циклического принципа действия//Инф.лист., 1986. -4с.

79. Мартынов Б.Г., Козлов М.В. Разработка электронного комплекса функционального диагностирования машин.//Науч. труды ЛСХИ, Л., 1985. -с. 52- 55.

80. Мартынов Б.Г. Методы и средства диагностирования коробок передач на примере тракторов семейства «Кировец»: Автореф. дисс.канд.техн.наук, Л., 1984. 21с.

81. Мартынов Б.Г. Методы и средства диагностирования машин лесного и сельскохозяйственного назначения.: Учебное пособие, СПб., 1998. -96с.

82. Мартынов Б.Г. Обоснование и выбор параметров технического состояния тракторов//Науч.труды ЛСХИ, СПб., 1992. с.44 - 47. •

83. Мартынов Б.Г. Обоснование набора диагностический »средств в зависимости от условий их применения//Науч.труды ЛСХИ, Л., 1990. с.ЗО-34

84. Мартынов Б.Г. Структурная схема встроенной системы'контроля параметров технического состояния и управления агрегатов трактора.// На-уч.труды ЛСХИ, Л., 1991.

85. Мартынов Б.Г. Требования к микропроцессорной системе контроля технического состояния механизмов и агрегатов тракто-ров.//Науч.труды ЛСХИ, Л., 1986. с. 74 - 77.

86. Мартынов Б.Г., Козлов М.В., Усманов A.C. Опыт эксплуатации диагностической установки КИ-13940-ГОСНИТИ на СТОТ и 'ремонтных предприятиях/Механизация хлопководства, № 1,1986. 2с.

87. Мартынов Б.Г., Муравьев К.Е. Определение неуравновешенности и общего технического состояния двигателей машин по параметрам вибрации.// ИВУЗ. Лесной журнал, 2004, № 2-3

88. Мартынов Б.Г., Якушкин C.B., Войстрик Т.А. Оценка'информационной значимости контролируемых параметров лесных ма-шин.//Межвуз.сборник научн.трудов СПбГЛТА, 1998. с. 134 - 136.

89. Маршрутные технологии диагностирования тракторов с применением установки электронной диагностической КИ-13940-ГОСНИТИ., Гос-комсельхозтехника СССР, М., ГОСНИТИ, 1981.- 182с.л

90. Мачнев В.А. Исследование и обоснование виброакустического способа диагностирования коробок передач тракторов.: Авто-реф.дисс.канд.техн.наук. М., 1980.-21с.

91. Мельников C.B., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. ÏVL: Колос, 1972.- 168с.

92. Мирошников Л.В., Болдин А.П., Пал В.И. Диагностирование техгнического состояния автомобилей на транспортных предприятиях. М.: Транспорт, 1977. - 259с.

93. Митков A.A., Кардашевский C.B. Статистические методы в сельхозмашиностроении. М.: машиностроение, 1978. - 360с.

94. Михайличенко А.Л., Вяткин A.A. Диагностирование подшипников качения//Механизация и электрификация сельского хозяйства. №4, 1987. -с.22-24.л.

95. Михлин В.М. Современные методы и средства технического диагностирования с.х. машин./ Международный с.х. журнал, № 1, 1982. с.55 -58.

96. Михлин В.М. Теоретические основы прогнозирования технического состояния тракторов и с.х. машин.: Автореф.дисс. д-ра техн'.наук М, 1972.-40с.

97. Михлин В.М., Сельцер A.A. Методические указания по прогнозированию технического состояния машин. -М.: Колос, 1972. 216с.

98. Мозгалевский A.B., Гаскаров В.Д., Глазунов Л.П., Ерастов В.Д. Автоматический поиск неисправностей. Л.: Машиностроение, 1967. - 262с.

99. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. -М.: Высшая школа, 1975. 203с. s*

100. Морозов А.Х. Техническая диагностика в сельском хозяйстве. -М.: Колос, 1979. 207с.

101. Муравьев К.Е. Оценка индикаторных параметров для целей диагностирования тракторных дизелей в эксплуатационных условиях.: Автореф. дисс.канд.техн. наук. Л., 1989. 17с.

102. Мухин В.В. Контроль технического состояния форсунок дизе-ля.//Науч. труды ЛСХИ, Л, 1982. с. 17 - 19.

103. Ю4.Мхитарян B.C., Трошин Н.И. Исследование зависимостей методами корреляции и регрессии. -М.: МЭСИ, 1991. 122с.

104. Надежность технических устройств. Справочник. Под-редакцией Ушакова H.A. М.: Радио и связь, 1985 - 608 с.

105. Юб.Николаенко A.B., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. Л.: Агропромиздат, 1986.- 191с.

106. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр.отд., 1985. - 248с.J

107. Ю8.0борудованире для техосмотра. Новгородский завод ГАРО. Великий Новгород: ПКФ завода ГАРО, 2001 - 10 с.

108. OCT 70.2.30-78. Испытания с.-х. техники (комплексная оценка машин, программа и методы). М.: 1979.

109. Отчет № 966-189. Проведение наблюдений за техническим состоянием тракторов К-701 и расходом запасных частей в условиях зоны Южного Урала. ЛПО «Кировский завод». Л.: 1976.

110. Отчет № Г.Р. 75033612. Исследование и оценка показателей надежности с нормированием расхода запасных частей. Разработка и совершенствование технологии и оборудования ремонта трактора K-70Ö и К-701. Целинный филиал ГОСНИТИ. Алексеевка : 1975.

111. Павлов Б.В. Акустическая диагностика механизмов. М.: Машиностроение, 1971.-221с.т

112. Павлов Б.В. Кибернетические методы технического Диагноза. -М.: Машиностроение, 1966. 123с.

113. Пархоменко П.П., Карибский В.В., Соломонян Е.С., Халчеев В.Д. Основы технической диагностики. М.: Энергия, 1976. - 462с.

114. Пеллинец B.C. Оценка погрешности измерения параметров вибрации и удара. Л., 1969 - 208с.

115. Пб.Пляскин И.И. Оптимизация технических решений в машиностроении. М.: Машиностроение, 1982. - 176с.

116. Положение о техническом обслуживании основных видов лесозаготовительного оборудования/ЦНИИМЗ, 1990.

117. Поляков B.C., Барбаш И.Д. Муфты. Л.: Машиностроение, 1973.-336с.

118. Прибытков П.Ф., Скробач В.Ф. Безотказность уборочных агрегатов и комплексов. Л.: Агропромиздат, 1987. - 207с.

119. Пронников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.-590с.

120. Прохоров В.Б. Эксплуатация машин в лесозаготовительной промышленности. М.: Лесная промышленность, 1978. - 304с.

121. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Л.: Энергия, 1978261с.

122. Рекомендации по организации и технология диагностирования тракторов с помощью установки КИ-13940-ГОСНИТИ Mi:*ГОСНИТИ,1985.-96с.

123. Реммерс. Спектры возбуждения в зубчатой передаче для произвольных шаговых погрешностей, нагрузок и расчетных коэффициентов пере*крытия.// Сб.научн. трудов «Конструирование и технология машиностроения», т. 100, №4, М„ 1978. -с.65 -73.

124. Руководство по организации пунктов технического обслуживания лесозаготовительных машин и оборудования. М.: Химки, Минлеспром СССР, 1978.

125. Селиванов А.И. Теоретические основы системы ТО и ремонта машин в сельском хозяйстве.: Автореф.дисс. д-ра техн.наук. М, 1-959 - 42с.

126. Серов A.B. Управление эффективностью и качеством работы машин в условиях эксплуатации. -М.: Изд-во стандартов, 1979. 148с.

127. Серов A.B., Миляков В.В., Назаренко A.C. Техническая эксплуатация лесозаготовительного оборудования. М.: Лесная промышленность, 1987.-271с.

128. Сиротин H.H., Коровин Ю.М. Техническая диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М.: машиностроение, 1970. - 270с.

129. Скибневский К.Ю. Средства и методы диагностирования тракторов. М.: Колос, 1978. - 80с.

130. Скробач В.Ф. Вероятностно-статистическая оценка показателей качества работы МТА. Л.: ЛСХИ, 1983. - 17с.

131. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.: Наука, 1969. - 511с.

132. Соловьев В.И. Исследование и разработка метода диагностирования механизмов тракторного двигателя по параметрам виброударных импульсов, выделенных в ультразвуковом диапазоне: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-Л., 1975.-23с.

133. Спектральные методы обработки информации в научных исследованиях. Пущино: НИБИ АН СССР, 1980. с. 12 -19.

134. Спектральный анализ различных сигналов в вопросах, ответах, примерах и упражнениях. М.: Из-во МАИ, 1988.

135. Тракторы К-700, К-701. Руководство по текущему ремонту. М.: ГОСНИТИ, 1979.-196с.

136. Улитовский Б.А. Научные основы диагноза дизелей'сельскохо- «зяйственных тракторов в эксплуатационных условиях колхозов и совхозов.: Автореф.дисс. д-ра техн.наук. Л, 1973. - 47с.

137. Ульман И.Е., Игнатьев Г.С. Акустическая диагностика'топливной аппаратуры дизеля в ультразвуковом диапазоне//Труды ЧИМЭСХ, вып.59, Челябинск, 1971. -с.35 -39.

138. ФинкЛ.М. Сигналы, помехи, ошибки.-М.: Связь, 1978.-272с.

139. Харкевич A.A. Борьба с помехами. -М.: Наука, 1965. -265с. МЗ.Хейнлейн В.Е., Холмс В.Х. Активные фильтры для интегральныхсхем. М.: Связь, 1980. - 656с.

140. Ховард P.A. Динамическое программирование и Марковские процессы/пер. с анг. -М.: Сов. Радио, 1964. -315с.

141. Ципунис В.П. Использование диагностической информации при контроле и поиске неисправностей/Автоматика и телемеханика, №8, 1975. -С.150 -156.

142. Шадричев В.А. Восстановление работоспособности автомобилей и тракторов/СЗПИ, Л., 1980. 79с.

143. Шасси трактора К-700. Технические требования на капитальный ремонт. Часть 1, 2. М.: ГОСНИТИ,1975. 361с.

144. Шеннон К. Работа по теории информации в кибернетике. М.: Мир, 1976.-829с.

145. Шефтель Б.Т. Расчет ожидаемой вибрации шарикоподшипника от волнистости кольца/Машиноведение, №6, М., 1966. с.73 - 77

146. Шефтель Б.Т., Шаницын A.A. Вибрация шарикоподшипника с радиальным зазором./Машиноведение, № 4, М., 1973. с.29 - 35. '

147. Шиловский В.Н. Обоснование и разработка комплексной системы организации технического сервиса территориально распределенных лесозаготовительных машин.: Автореф. дисс. д-ра техн.наук. СПб, 2002 - 34с.

148. Шкаликов B.C. и др. Измерение параметров вибрации и удара. -М.: Издательство стандартов, 1980. 280с.

149. Шкаликов B.C. Измерение параметров вибрации. -М.: Машиностроение, 1970.-54с.

150. Cortina Е. and othes. Patten recognition technignes applied to diagnoses "SAE Preprints", Sa N 700497/

151. Dimetbery M.F. Stotistsche Ansgaleu deu Diagnostic mephanischer Swingsisteme Maschinen bautechnir//№ 5, 1975.

152. Downham E. anol Woods R. The rationale of monitoring vibration on rotating machinery in centimionlx operating process plant/Trous. ASME 71 Vibr -96, Sept.

153. Loos M.R. and Vanek (1968) "Kypernttische methoden furmontage-lose maschinendiagnostic", Stavba automalitic, regelmassige Vierteljarige Beilage der Zeitschrift Automobil,Prague III (in Chech).

154. Luck J.E. Automotive speaker verification using cepstral measure-ments//JASA 46, № 4,1976. c.1026 - 1032.

155. Milton D. Diagnostic centers./ Sontbehern Automotive Journal, vol 48, №4, 1975. • ■

156. Randall R.B. Cepstrum analysis and gearbox fakel diagnosis/Bruel and Kjaer Application Note.